摘要：为了保持板式相变单元易加工、组配灵活等特性的同时提高矩形板式单元的蓄热性能,在普通矩形储能单元的基础上调整纵向体积分布设计了一种楔形板式相变单元,通过FLUENT软件模拟2种单元所属蓄热装置在不同入口温度和不同入口流速下的蓄热过程,并通过试验研究得到了2种装置内PCM在不同工况下的温度曲线。研究表明:相对于矩形单元,楔形单元能够更好地利用相变材料的熔化特性使其率先完成相变过程,且入口流速的增大和入口温度的增加可有效地提高单元的蓄热效率,其中,入口流速为0.12 m/s、入口温度为75℃时楔形相变单元的优势体现得越发明显,在原有基础上提高了26.6%。

摘要：本研究基于高压静电纺丝技术将聚乙二醇(PEG)引入聚丙烯腈(PAN)基体中,制备具有相变储能、形状稳定的PAN/PEG复合超细纤维。利用流变仪、热分析仪及织物强力仪等分析了溶液共混比对纺丝前驱液黏度和纤维结构性能的影响。结果表明:在纺丝前驱液体系中,随PEG含量增加,黏度呈先增后降趋势,纤维成型后形貌规整、无串珠,当PAN/PEG共混比为80∶20时,纤维直径达97nm。PEG与PAN分子链可通过氢键作用结合,两者共混纺丝相容性良好,制备的复合超细纤维尺寸与形状稳定性、热性能良好。相变复合超细纤维的熔融温度和熔融焓值随PEG含量的提高不断增加,纤维具有良好的蓄热储能性能,PEG大分子柔性链引入能够显著提升复合超细纤维的韧性和力学性能。

摘要：分析了近年来国内外星载有源相控阵天线热控相关技术的研究现状与发展趋势,包括导热、非分离式热管、毛细泵驱回路热管、相变储能技术、单相泵驱流体回路、两相泵驱流体回路、微通道冷却及射流冲击冷却等先进热控技术.结合对国外其他航天器热控系统的相关创新性技术和设计的综述,对比指出目前我国在一些关键技术方面与国外先进技术水平的差距;同时,考虑航天器在空间特殊应用环境下热管理过程的热量收集、传输和排散环节,分析热控系统整体化设计过程,提出了星载有源相控阵天线热控技术的未来主要发展方向,包括两相泵驱流体回路关键技术突破、新型高效主被动复合式热控架构探索及新型热控技术与辐射器设计相结合等,可为未来我国新一代星载有源相控阵天线的散热方案研究提供参考.

摘要：相变储能材料由于其优越的节能性,成为国内外的研究热点。文章通过阐述现有相变储能材料的分类,介绍了相变储能材料在石膏、混凝土及相关建筑材料中地运用,简要分析其在绿色建筑中的应用,所得结论可为绿色建筑的设计及研究提供相关参考。

摘要：【目的】建立传热数学模型,模拟探究一种以脂肪酸共晶混合物为相变材料的地采暖用相变储能地板,为新型地采暖储能地板的开发和应用提供理论基础。【方法】利用差示扫描量热法(DSC)和步冷曲线法分析脂肪酸共晶混合物的热性能,应用DSC和傅里叶红外(FTIR)分析其化学性质和热循环稳定性,确定脂肪酸共晶混合物对地采暖地面环境的适用性,选择脂肪酸共晶混合物作为相变储能地板用相变材料。建立并求解铺设脂肪酸相变地板的电加热地采暖系统传热数学模型,分析其节能性能和供热效果。具体过程为:首先,选择常用的典型房间理论模型,分析地采暖运行条件下室内热动态过程,并设定日夜间歇式地采暖运行模式;然后,建立房间传热模型,计算理论房间冬季室内供暖热负荷,确定相变材料用量以及地板表面与室内空气的换热关系;最后,建立地板传热模型,利用ANSYS软件模拟地采暖间歇式运行模式下脂肪酸相变地板的储放热过程,并观察室内空气温度和地板表面温度的变化规律,分析基于脂肪酸相变地板的电加热地采暖系统的节能性能与供热效果。【结果】脂肪酸共晶混合物相变温度在20～30℃之间,满足地采暖地面环境和人体舒适温度要求;脂肪酸共晶混合物熔程仅2～3℃,供热过程室内温度变化小;脂肪酸共晶混合物化学性质稳定,经过1 500次冻熔循环后熔点和潜热变化仅为0.27℃和1.7%,热循环稳定性突出,可满足在地采暖环境中长时间应用。以脂肪酸共晶混合物为相变材料的相变储能地板应用于地采暖环境中,可实现利用夜晚8 h储热、白天16 h放热的稳定供暖模式,将白天的用电负荷转移至夜晚,达到"移峰填谷"式节能用电目的,同时可将室内空气和地板表面温度控制在人体适宜范围内。【结论】脂肪酸相变地板用于电加热地采暖系统中,供暖和节能效果理想。通过改变脂肪酸共晶混合物的种类和配比,可灵活调整相变温度,使相变储能地板在不同气候地区及热负荷建筑设计的地采暖环境中都能发挥出良好的节能性能和供热效果,具有较大发展潜力。

摘要：为了保证微小卫星高分辨率遥感器相机的成像品质,需控制焦面组件的温度水平及温度稳定性,特别是焦面CCD光学探测器件的温度控制。首先提出以相变储能与超低刚度柔性导热索相结合的焦面组件精密热控方法,对相变储能装置与石墨柔性导热索的设计及参数选取进行详细介绍;然后,建立焦面组件的热仿真模型并进行温度计算;最后,在真空环境下进行了热试验。计算与试验结果表明,焦面CCD器件长期温度为15~18.5℃,工作温升速率为0.33℃/min,具有良好的温度水平与温度稳定性;热控补偿功率≤4.8 W,约为焦面组件发热功率的1/10,可节省卫星能源消耗,验证了焦面组件热控制方法的正确性。

摘要：提出了一种可以同时作为储能介质与传热流体的新型相变微胶囊悬浮液(MPCS),设计和搭建试验台,分别在层流和湍流条件下在等热流密度的光滑圆管中对MPCS进行了强制对流换热实验,研究了悬浮液浓度、流量、泵送功率和加热速率对其流动及传热特性的影响。结果表明:对于质量分数为5%的MPCS,当微胶囊中相变材料分别处于固体、固体-液体和液体状态时,对应的努塞尔数平均增大了23.9%、20.5%和9.1%;与纯水相比,MPCS作为在热力系统应用的传热流体可以实现强化传热,但是需要在传热实验中控制好相变过程才能使MPCS的传热性能优于水。

摘要：基于相变储能系统的储能及热管理性质,结合热管的热超导性与均温性,设计了一种耦合热管的储能型热管理装置。对装置在不同工况下进行测试,获得了装置各部分的温度分布及热管热阻变化。结果表明,引入储能模块可有效降低系统中热管热阻及蒸发端温度,保证了热管良好的均温性质,其中在20~160 W热输入区间测试时,添加储能单元的系统热管热阻降低了35.5%~44.5%,在80 W热输入时存在热阻最小值为0.053 91℃/W。通过对比装置不同放置角度下相变材料(PCM)熔化特性及热管性能发现,水平放置时自然对流影响更为显著,PCM熔化速率更快,熔化更均匀,储能装置中PCM储能效果更佳,系统热阻最小。同时,由于PCM存储了一部分输入热量,可达到一个优异的热管理效果,有效地提高了系统的稳定性及可靠性。

摘要：相变储热因单位体积储热量大,储热和放热过程温度基本恒定等优点而成为目前研究的热点。相变过程中涉及固液两相间融化和凝固的传热问题,其储放热过程是一个复杂的非稳态相变过程。本文对高温相变储热换热装置进行换热特性研究,通过研究储热单元的换热特性,基于FLUENT软件,结合装置的设计参数和相变复合材料的物性参数,对相变储热系统储/放热过程中内部的温度分布、传热速率和储放热效率进行了数学建模及模拟分析,重点研究了不同传热流体速度对单元储/放热性能的影响规律。根据仿真结果,在相变储热装置的设计中,可选择合适的空气流速,以实现不同的散热功率及储放热时间,满足不同用户的用热需求。物理实验表明仿真结果偏差较小,可为高温相变储换热装置设计、优化等工作提供依据。

摘要：利用格子Boltzmann方法(LBM)模拟三角腔中的自然对流融化现象,分析瑞利数Ra、局部热源尺寸L及位置S对其相变换热和储能特性的影响。数值计算表明:①相变材料在全热边界三角腔内的完全融化时间随对流循环强度的增加呈现先增后减的趋势,临界Ra值为31000,当Ra大于31000时,融化进程和对流效应呈现正相关,低于31000时,表现为负相关;②局部加热尺寸L较小时,中间热源的融化时间最短,储能效率更高;上部热源的融化时间最长。此外,因受冷斜壁的影响程度不同,随着对流效应的增强,上部热源的总融化时间增大,下部热源的总融化时间缩短,而中间热源的总融化时间随对流强度的增加呈先增后减的趋势,存在一临界值Ra=19000;③L≥0.5时,下部加热成为最佳融化位置,储能时间最短;随着对流强度的增加,上、中、下三种局部加热方案的总融化时间均表现为先增后减的趋势,且临界Ra值随着加热长度的增加而增加,此外,加热尺寸在不同位置上的变化对相变储能进程也有不同的影响。本研究工作有助于为实际相变换热设备的优化设计和高效储能提供理论依据和技术指导。