复合相变材料与金属协同作用下的水合物生成研究

简介

制冷剂水合物蓄冷可调节能量供需、移峰填谷，但存在两相溶解度低、结晶成核时间长等问题。基于复合相变材料步冷曲线和金属强化传热理论，选取相变温度稍高于HCFC-141b 的脂肪烃类低共熔有机物正癸酸/ 十二醇复合相变材料以及具有高表面自由能的金属铜，在其协同作用下优化HCFC-141b 水合物成核区、提高水合相变速率。结果表明，正癸酸/ 十二醇复合相变材料相变温度为11.1 ℃、过冷度为3.0 ℃；其水合体系在静态条件下极易快速分层，需改进搅拌方式实现分段乳化，且由于晶体颗粒可为水合物提供更多成核点，水合物生成诱导时间（纯水体系〉230 min）缩短至100.2 min；在铜丝的协同作用下进一步增强两相传热，诱导时间最低可达23.3 min，且体系稳定性高、水合物密实，复合相变材料最佳质量浓度为3%。