納米粒子強化石蠟相變儲熱性能的實驗研究.pdf

1、本文選用石蠟中的正十八烷作為立式集熱板太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的相變蓄熱材料來保證系統(tǒng)的連續(xù)運行。但由于正十八烷的導熱系數(shù)低，因此本文采取添加納米Al粒子、納米Cu粒子和納米Fe2O3粒子的方式來強化正十八烷的導熱性能。
　　采用化學分散劑油酸和物理超聲波振蕩相結合的方法，通過兩步法制備了質量分數(shù)分別為0.2％、0.5％、1％、2％、3％、4％和5％的納米復合相變材料。并采用重力沉降法和粒度分析法分析納米粒子在復合相變材料中的分散穩(wěn)定

2、性。通過對比得出，納米Al粒子在石蠟中的分散效果最優(yōu)，納米Fe2O3粒子在石蠟中的分散效果最差。
　　采用DSC對納米粒子/石蠟復合相變材料相變過程的相關物理量進行測量。測量結果表明:隨著納米粒子含量的增加，復合相變材料的相變潛熱逐漸減小，但減小幅度不大;相變溫度在較小的范圍內波動;而相變時間先減小后增大，當納米粒子質量分數(shù)為3％時，所需時間最短;質量分數(shù)為3％的納米復合相變材料在經(jīng)歷多次熱循環(huán)之后，相變潛熱和相變溫度的變化均很小

3、，說明其熱性能穩(wěn)定可靠。
　　采用瞬態(tài)熱針法對納米復合相變材料導熱系數(shù)進行測量。結果表明:復合材料的導熱系數(shù)隨納米粒子質量分數(shù)的增加而不斷增大，但是當質量分數(shù)達到一定值時，隨著納米粒子質量分數(shù)的繼續(xù)增加，導熱系數(shù)的增加趨勢減緩甚至出現(xiàn)降低趨勢;質量分數(shù)為3％的納米Al粒子/石蠟復合相變材料的導熱系數(shù)最大，且在相變過程中出現(xiàn)的最大值為0.533 W/(m·K);此外，復合相變材料的導熱系數(shù)隨循環(huán)次數(shù)的增加變化很小，說明納米復合相變材