新型蓄冷介質(zhì)相變動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、相變蓄冷介質(zhì)是蓄冷技術(shù)應(yīng)用的載體，相變蓄冷介質(zhì)在相變段可以保持自身的溫度不變，同時(shí)可以從環(huán)境中吸放大量的熱量，利用這一特點(diǎn)，相變蓄冷介質(zhì)可以被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用蓄冷空調(diào)、常規(guī)空調(diào)的改造工程、藥品的保存運(yùn)輸，以及果蔬的保存與運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域內(nèi)。相變介質(zhì)不僅可以穩(wěn)定環(huán)境溫度，而且可以節(jié)能環(huán)保，多次重復(fù)利用，目前在節(jié)能技術(shù)方面已成為人們所重視的新材料，并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)用性試驗(yàn)取得了較好的結(jié)果。本文以水/海水、四氫呋喃(Tetrahydrofuran

2、，THF)和四丁基溴化銨(Tetrabutylammoniumbromide，TBAB)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究其相變動(dòng)力學(xué)特性。
　　本文主要為三大部分:第一，系統(tǒng)地介紹本課題研究現(xiàn)狀、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線;第二，研制了一套適合本課題的實(shí)驗(yàn)裝置;第三，分別對(duì)水/海水、THF和TBAB進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　通過(guò)對(duì)水/海水的相變動(dòng)力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，天然沙的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)水/海水的相變起著促進(jìn)作用，縮短了誘導(dǎo)期;然而海水中的離子成分抑制了海水的相變

3、，增大了誘導(dǎo)期。在反應(yīng)物的生成階段，水+沙、海水+沙以及海水的生成時(shí)間在1h左右，純水的生成時(shí)間隨著溫度的升高而逐漸延長(zhǎng)。
　　本課題還研究了THF、TBAB的相變動(dòng)力學(xué)特性，實(shí)驗(yàn)測(cè)量了THF、TBAB在不同條件下的誘導(dǎo)期。在進(jìn)行THF研究時(shí)，與純水/海水的相變過(guò)程相比，THF的相變并無(wú)大的飛躍，其誘導(dǎo)期長(zhǎng)短、反應(yīng)劇烈程度以及生成速度并沒有明顯的優(yōu)越性。在反應(yīng)物的生成階段，THF+水+沙、THF+海水+沙應(yīng)時(shí)間持續(xù)1h左右便完全反

4、應(yīng)，進(jìn)入飽和狀態(tài);在THF+海水、THF+NaCl溶液條件下，反應(yīng)釜內(nèi)既有THF的促進(jìn)作用，又有離子的抑制作用，使得該條件下生成時(shí)間基本維持在2～3h之間。另外，在進(jìn)行TBAB研究時(shí)，本課題分別以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％、32％的TBAB水溶液以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％、32％的TBAB水溶液+沙作為研究對(duì)象，與前兩組實(shí)驗(yàn)相比，同種實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，TBAB的相變誘導(dǎo)期短，且TBAB水合物反應(yīng)程度劇烈且生成速度快。在生成階段，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16％的TBAB水溶