碳酸盐纳米流体的制备及其热物性研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:pommylo
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
积极开发和利用清洁可再生能源符合当前能源与环境发展的要求,太阳能热发电是可再生能源规模化应用的重要途径。为了解决太阳能应用中的间歇性和稳定性问题,提高太阳能热发电系统运行效率,亟需一种热物性优良、成本低廉、环境友好的传热蓄热工质。熔盐因具备宽广工作温度、低熔点、低蒸汽压力、低成本、高热稳定性等优点,广泛应用在太阳能热发电、电网运行、工业余热废热回收利用等领域,但其较低的比热和导热系数难以满足当前系统运行的需求。本文以工作温度高于800℃的碳酸盐为基盐制备熔盐纳米流体,探求热物性强化更好的制备方法及条件,并对其强化机制进行分析。本文以三元碳酸盐K2CO3-Li2CO3-Na2CO3(4:4:2,质量比)为基盐,添加SiO2、Al2O3、多壁碳纳米管(CNT)纳米颗粒制备熔盐纳米流体。探究分析了两步水溶液法制备纳米流体过程中蒸干方式(干燥箱和加热盘)、纳米颗粒浓度(0.25、0.5、1.0、1.5、2.0wt%)、蒸干温度(100、120、140、160、180、200、220、240℃)和表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、阿拉伯胶)以及高温熔融法制备纳米流体过程中搅拌时间(15、30、60min)和搅拌速率(500、750、1000rpm)对样品比热、导热系数等热物性的影响。实验结果分析发现:(1)添加SiO2纳米颗粒,两步水溶液法中选择干燥箱在180℃蒸干制得纳米流体的比热提高量达到129.3%,而采用加热盘蒸干制得样品的最大比热提高量为33.5%。部分原因是蒸干方式引起的样品组分比例发生变化所致,尤其是Li2CO3的比例;(2)添加SiO2和Al2O3纳米颗粒的最佳浓度均为1.0wt%,但SiO2纳米颗粒对三元碳酸盐比热和导热系数的强化效果更好;(3)在三元碳酸盐中只添加CNT可使其比热提升26.3%,使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂在140℃蒸干温度下可更好地分散CNT,相应的比热和导热系数分别提高了77.6%和149.2%,而仅添加表面活性剂对样品比热没有明显改善;(4)采用高温熔融法制备SiO2-碳酸盐纳米流体时适宜的搅拌速率(750rpm)和搅拌时间(30min)使样品比热和导热系数提高量达到38.5%和50.0%,且样品经高温恒温和大温差热冲击实验后有较好的热稳定性;(5)通过XRD分析发现添加纳米颗粒后样品中没有新物质生成,但SEM表征发现有特殊的纳米结构生成。这些结构具有较大的表面积,可提高表面能对样品比热的影响及形成利于传热的热通道,是纳米流体热物性提高的重要原因,而适宜的制备方法和条件可以有效分散纳米颗粒和促进纳米结构的生成。
其他文献
本人对养蛇技术的研究,大体上分两阶段:第一阶段是小型的实验性试验,在校内甚至在家里用各种盛器养,作种种试验和观察;第二阶段是到各地养蛇户中去,在调查研究后帮他们解决技
伴随着我国社会主义市场经济的成熟和发展,建筑业作为我国重要支柱产业之一也获得了空前的发展速度和发展规模。也正是随着建筑项目工程的日益增多,建设规模也愈发增大,建筑
区域经济发展是由不均衡到相对均衡,再到新的不平衡,循环往复、不断提升的过程.通过对区域产出均衡性模型的理论分析,并结合河南省经济产出与资源流动的实际进行研究,表明河
近年来,多模态隐喻的相关研究主要关注于广告及政治漫画的分析研究层面。在国内外的相关研究中,关注英语新闻中多模态隐喻的意义构建的研究很少。本文以福柯尼耶的概念整合理
目的探讨体表心电图V1导联f波平均振幅、血清超敏C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素-6(IL-6)与心房颤动射频消融术后复发关系。方法回顾性选取实施射频消融手术治疗的心房颤动患
本文以分析摄影作品《游儿园》的创作过程以及在创作中产生的思考为主要内容。文章第一部分介绍了作品的选题来源与依据、意义和价值。第二部分介绍了相关专题理论的研究与借鉴以及作品的构思过程与推进流程,叙述了作品前期的调研过程与现场勘查等准备工作,阐述选题的创新点与独特性以及在创作中遇到的困难与问题,通过作品所产生的社会思考。最后一部分展现了作品的后期处理、呈现方式与作品解读等等,使用文字与照片相结合的方式
钢渣是钢铁生产的副产品。随着钢铁工业的发展,钢渣的数量日益增多,给环境造成的污染日益严重并且占用大量土地,因而对钢渣的处理就显得很有必要。钢渣是炼钢时经过高温熔融形成
传统地产开发模式的单一性导致其对市场需求变化的适应性较差,而体育地产是供给侧改革背景下房地产业转型的重要路径之一。本文对体育地产进行了概念界定,深入探讨了体育地产
在国家政策的大力支持下,科学普及工作愈来愈受到人们的关注,科普事业发展迅速。近年来,在多媒体技术蓬勃发展的形式下,基于flash技术开发的科普类型动画片逐渐成为科普工作者为宣传科普知识的一种有力宣传平台。本论文在教育技术的理论和科学技术的支持下,配合地理科学教学,开发了一个普及我国省份全称与简称的动画作品。本论文首先采用文献研究法等方法对我国省份简称知识进行研究和分析,并基于flash技术设计了《
基于天文观测的得到的谱线信息进行自主导航是近年来提出的一种新的导航方法,以航天器探测器敏感到的天体射电或光学谱线信息作为导航信息源,由实时测得的谱线信息获得航天器