相变流体在高密度潜热输送中的研究进展

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1、第29卷第5期现代化工May20092009年5月ModernChemicalIndustry·15·技术进展相变流体在高密度潜热输送中的研究进展1,2,31,21,21,21,21,2邹得球,肖睿,何世辉,黄冲,董凯军,冯自平(1.中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;2.中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广东广州510640;3.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:相变流体由于在相变前后都能保持流动状态,可以像普通流体一样通过泵和管道系统输送。由于存在固-液相变,相变流体储能密度及输送密度远高于相同温差下的水,因此可以使循环流量大幅降低,从

2、而降低循环能耗,实现节能。综述了相变乳状液、相变微胶囊、水合物浆在蓄能及潜热输送方面的研究进展,并对其发展前景进行了展望。关键词:相变流体;储热;潜热输送中图分类号:TB64;O373文献标识码:A文章编号:0253-4320(2009)05-0015-03Progressinphasechangefluidinfieldofhigh2densitylatentheattransportation1,2,31,21,21,21,21,2ZOUDe2qiu,XIAORui,HEShi2hui,HUANGChong,DONGKai2jun,FENGZi2ping(1.Guang

3、zhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China;2.KeyLabofRenewableEnergyandNaturalGasHydrate,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China;3.GraduateSchoolofChineseAcademySciences,Beijing100039,China)Abstract:Phasechangefluidcankeepitfluidityduringthephasec

4、hangeperiod.So,itcanbetransportedthroughpipesbypumps.Owningtothesolid2fluidphasechange,thethermalstorageandheattransportationdensityofphasechangefluidaremuchhigherthanthatofwaterunderthesametemperaturedifference.Forgivenaheattransportationquantity,themassflowrateandthepumpconsumptionforpha

5、sechangefluidcanbereducedgreatlyascomparedwiththatforwater.Researchprogressinphasechangeemulsion,microencapsulatedphasechangematerialsandhydrateslurryisalsoreviewed.Furthermore,thedevelopmentofphasechangefluidisprospected.Keywords:phasechangefluid;heatstorage;latentheattransport节能减排是当前社会经济

6、发展的主题之一。在111相变蓄冷乳状液冷、热输送技术的相关领域,更高的效率、更低的能相变乳状液中的相变材料多以烷烃类石蜡为耗、更少的环境破坏性已经成为技术革新和发展的主,根据分子中碳原子数的不同,烷烃的相变点随着重要方向。各种高性能的相变流体媒介材料的开发碳原子数量的增加而增加。如正十四烷的相变温度[1]是目前世界各国研究的热门课题。为518℃,因此非常适合空调系统的温度范围,目前,针对中央空调潜热输送技术的相变乳状液基本1相变乳状液上都采用正十四烷作为相变材料。相变乳状液中的相变乳状液(PCMEmulsion)是由相变材料液滴液相成分为水,因为石蜡与水之间不相溶,因此需要

7、悬浮在单相传热流体(如液态水)中而形成的一种均采用乳化剂才能制成均匀的浆状两相流体。乳化剂匀相乳状液。由于其中的相变材料在温度变化时会是一种既亲水又亲油的两亲性分子,亲水基和亲油吸收或释放大量潜热,同时乳状液又具有良好的流基分别占据乳化剂分子的两端。在高速搅拌的作用动性,因此相变乳状液是很受关注的一类潜热输送下,正十四烷被分散成细小的分子团,然后被乳化剂材料。相变乳状液可分为相变蓄冷乳状液和相变蓄分子包裹形成细小颗粒并分散到水中,形成热力学热乳状液。性质稳定的油包水或水包油型乳状液,其中的相变收稿日期:2009-0