石蜡与石蜡/膨胀石墨熔化性能的实验研究

• 作者: 刘正浩 张小松 王昌领 张牧星
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 相变 复合材料 膨胀石墨 水平管壳式 加权法 传热 熔化性能
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 3362-3371
• 页数: 9页
• 分类号: TK02
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191527

摘要

为改善相变储能过程中石蜡(PA)的熔化性能，向PA中添加少量膨胀石墨(EG)制备了4种配比的石蜡/膨胀石墨复合相变材料(PA-EG)。通过热物性分析筛选出合适配比的PA-EG，并对其和PA在水平管壳式相变储能单元中的熔化过程进行了实验研究。根据相变材料的温度场变化以及加权法计算得到的熔化分数变化，对比分析了添加EG前后PA的熔化性能，并探究了加热温度对相变材料熔化性能的影响。结果表明，PA-EG3的热导率比PA高了7倍，且两者的相变温度和潜热相差不大。PA-EG3熔化过程中的自然对流效应弱于PA，但是较高的热导率能够显著改善相变储能单元中下部的熔化，使得其整体熔化速度快于PA。当加热温度为80℃时，PA-EG3的熔化过程比PA缩短了78.16%。此外，降低加热温度会使PA和PA-EG3的完全熔化时间都显著增加，但相同条件下PA-EG3的增加幅度更小。