梯度孔隙率泡沫金属复合相变材料蓄热过程研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lintso1101
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在能源危机的背景下,新能源汽车得到了世界各国政府的大力支持并得到迅猛的发展。大容量锂离子电池作为电动汽车的动力核心,其性能的优劣在很大程度上决定了电动汽车的性能,因此对锂离子电池工作性能的研究尤为重要。温度是影响锂离子电池工作的重要因素之一。合理的温度范围能够提高电池的输出性能,延长电池的使用寿命,因而需要对电池进行有效的热管理。相变蓄热具有蓄热密度大、结构简单、无耗能、体积小和温度变化小等优点,因此具有良好的发展前景。本文根据电动汽车电池系统的发热情况,搭建泡沫铝-石蜡复合相变材料蓄热可视化实验台,对泡沫铝-石蜡复合相变材料蓄热系统进行相变界面的移动、温度变化、温差变化的研究。实验结果表明:自然对流会对相变界面的移动产生较大影响,并恶化复合相变材料底部的换热,使得沿热流密度方向上的温差较大,在热流密度垂直的方向上温差较小。根据获得的实验现象和实验数据,对泡沫铝的结构进行调整,优化复合相变材料的蓄热过程。鉴于实验手段有限,本文将重点采用数值模拟方法对复合相变材料的蓄热过程进行研究。根据泡沫铝的实际结构进行简化,建立与实际结构相近的十四面体多孔介质模型,并与实验结果进行对比验证。验证结果表明:模拟结果与实验结果高度一致,这表明简化的多孔介质模型能够很好的反映泡沫铝的真实结构,数值模拟获取结果的可靠性较好。通过多孔介质模型对复合相变材料的相变界面的移动、温度均匀性及蓄热性能进行了研究,针对泡沫金属的孔隙率变化对复合相变材料蓄热过程的影响,并分析了不同均匀孔隙率泡沫铝复合相变材料与孔隙率梯度变化的复合相变材料的蓄热过程。研究结果表明:相变界面的移动受孔隙率的影响较大。孔隙率越大,相变界面的移动与加热面的夹角越明显。孔隙率越大,复合相变材料的温度均匀性越差。孔隙率梯度变化(从底部到顶部,孔隙率呈0.86-0.90-0.94三段式和0.86-0.94线性增大)能有效改善底部传热较差,改善复合相变材料的内部传热,加速相变材料的融化。孔隙率三段式梯度变化和孔隙率线性变化的复合相变材料的内部温差较均匀孔隙率为0.9的复合相变材料的内部温差降低了10.8℃。孔隙率梯度变化的蓄热速率较均匀等效的孔隙率复合材料的蓄热速率提高了142%。另外,研究表明:复合相变材料的热传递主要通过泡沫金属的导热进行传递。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
多氯联苯(PCBs)是一类人工合成的有机化学产品,常被用作电力电容器的绝缘油、液压系统的传压介质等,自其生产以来,由于消费过程中的渗漏或排放使之大量进入环境,因其高毒性、高残留性及难降解性而成为环境监测的重点目标。土壤又是极易吸附PCBs的场所,许多电力设备封存点土壤中的PCBs含量更是超标严重,使得PCBs对土壤的污染问题亟待解决。目前,对于PCBs污染土壤的处置方法,主要依靠生物修复、化学修复
最近看到一则帖子:一年之中哪个月的节日最多?rn于是,经过一番梳理发现,一年下来有200多个节日,其中3月份的节日最多,达50余个,如全国性的有全国爱耳日、学习雷锋日、三八妇
期刊
随着人类在室内活动时间的增加,城市居民有90%左右的时间是待在室内的,所以室内空气质量约来越受到人们的重视。而空气中悬浮的颗粒物是影响室内空气质量的主要因素,现在对大家生活工作影响重大的雾霾主要就是由于空气中的可吸入颗粒物过多而产生的,空气中的颗粒物悬浮在空气中的颗粒物会对人体造成伤害,引起身体的不适。引起这些颗粒物的悬浮的原因有很多,室内人体的活动是引起颗粒物悬浮的关键因素,而普通的人体行走会引
近年来,计算流体动力学分析—CFD技术已日趋成熟,它在水轮机的模型开发研究和内部流场分析方面的应用越来越广泛。CFD数值模拟能够较准确地获得水轮机内部流场分布及各过流部件
蜂胶(propolis)是蜜蜂从植物的叶芽采集分泌物、树脂,并混入蜂蜡和唾液咀嚼加工形成有芳香味的胶状物,由树脂、蜂蜡、挥发油和花粉等组成,化学成分非常复杂。到目前为止,已从各类蜂胶中鉴定出黄酮类、芳香酸与芳香酸酯类、酚类、醇类、醛类、酮类和萜类等化合物300多种。蜂胶所含有的化学成分很大程度上取决于蜜蜂所采集树脂的植物,由于不同地区的植物种类存在明显差别,所产生树脂的化学成分相差很大,造成不同产
草菇(Volvariella volvacea),又名稻草菇、兰花菇、中国蘑菇等,属担子菌纲、伞菌目、毒伞科、苞脚菇属,是世界上第三大栽培食用菌。糖类物质是草菇主要的营养成分,草菇多糖更是具有
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
污泥是污水处理过程中产生的残余物,同时又是一种可再生能源。中国的能源结构中煤炭资源占主要部分,污泥和煤的混烧能够有效节约煤炭资源的消耗,同时也是污泥处理的一种有效
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊