成果介绍
实验采用36V及以下电驱动机械振动装置发现是敲击动量是实现过冷水合盐蓄能单元内触发凝固释能的关键因素,频率影响较小,并且如果动量不能达到某一临界值即使振动频率再高也难以实现触发。敲击位置的影响分为三个层次:法兰+边角,边角,以及中心位置,相同动量下,诱导时间依次增加。绘制的蓄热单元表面各点敲击振动触发有效度图谱表明,以在法兰+边角处实现敲击诱导时间短,是实际工程应用中振动诱发释能的最佳敲击位置。140W输入功率半导体制冷局部低温可实现过冷触发,但诱导期较长,随输入功率增加,诱导期缩短。
7)基于经典形核理论,在温度为20℃时,过冷三水醋酸钠(SAT)溶液所需临界成核压力为5 kbar,与结合敲击振动实验利用Ansys流固耦合模拟单元中心得出的峰值压力P1= *** kbar十分接近。当外部作用促使溶液内部压力达到此临界值时,分子团簇才能快速生长以达到临界成核半径来诱发成核。
成果亮点
所得结果表明在所开发的蓄热单元法兰+边角等含易于异质形核处实施敲击/机械振动是一种简便有效经济的触发过冷水合盐凝固释能方法,这解决了利用水合盐等相变材料的过冷效应进行跨季节长期蓄能以及按需释能的一个关键问题—触发释能方法和手段。该方法的机理在于振动引起蓄热单元内的压力和密度波动,波动峰值达到当地温度下的临界形核压力,从而诱发过冷形核凝固释能。相同振动动量下在易于异质形核处诱导时间短即易于触发。所进行的过冷凝固释能过程CFD模拟和参数分析为相应蓄热单元结构及蓄/能系统设计提供了参考依据。项目成果基本弄清了振动诱发过冷凝固释能的内在机制,基本掌握了相应蓄/释能系统工作原理、方法和实施手段。
团队介绍
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成果资料