Приборы и методы контроля фазовых переходов теплоаккумулирующих веществ по измерениям термоЭДС и ЯМР-релаксации

• Автор: Масиаб Ахмед Галиб Нассер
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ

1 Л. Физическая природа термоэлектрических явлений

1Л Л.Основные понятия и определения

1Л .2. Тензор теплопроводности и тензор Пельтье

1Л.З. Основные термоэлектрические явления

1.2. Термоэлектрические приборы для преобразования энергии

1.2.1. Основные формулы и соотношения определения параметров ТЭГ

1.2.2.Результаты испытаний ТЭГ на малых перепадах температур
1.3.Фазоменяющие вещества
1.3.1 .Парафиновые соединения
1.3.2. Органические непарафиновые соединения
1.3.3. Неорганические ТАМ
1.3.4. Эвтектики
1.4. Современная калориметрическая аппаратура
1.4.1. Термоэлектрическая спектроскопия (ТЭС)
1.5. Современные термоэлектрические генераторы
1.6. Тепловые насосы
1.7. Выводы по главе

ГЛАВА 2 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАВИСИМОСТЕЙ ТЕРМОЭДС ОТ ВРЕМЕНИ И ТЕМПЕРАТУРЫ. СИСТЕМА ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ МАГНИТА С ОБРАЗЦОМ РЕЛАКСОМЕТРА ЯМР
2.1.Образцы
2.2. Приборы для получения зависимостей термоЭДС от времени и температуры
2.2.1. Измерительная лабораторная установка для анализа фазовых переходов методом термоэлектрометрии
2.2.2. Измерительная промышленная установка для анализа фазовых переходов методом термоэлектрометрии
2.2.3. Измерительная установка для анализа фазовых переходов на поверхности раствор-расплава
2.3. Аппаратура для анализа фазовых переходов в фазоменяющих веществах методом ядерно магнитной резонансной релаксометри
2.3.1. Релаксометр ЯМР для исследования фазовых переходов
2.3.2. Система термостатирования магнита с образцом релаксометра ЯМР
2.4. Метрология измерений
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3 МЕТОД КОНТРОЛЯ И ВЫБОРА ЭФФЕКТИВНЫХ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТА-
НИЯ ПО ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОМУ ЭФФЕКТУ
3.1. Результаты ТЭ-метрического анализа кристаллогидратов
3.2. Обсуждение результатов анализа кристаллогидратов
3.3. ЯМР-релаксационный анализ вСаС12.6Н
3.3.1 Температурные зависимости времен релаксации
3.3.2. Временные зависимости релаксации в СаС12.6Н
3.3.3 Температурные зависимости релаксации в СН3СО0№.ЗН2О

3.4. Экспериментальные результаты термоэлектрического и ЯМРР-анализа в изопарафине 1-С22Н
3.5. Экспериментальные результаты ТЭ-метрического и ЯМРР-анализа в мазуте
3.5.1. Термоэлектрометрический анализ в мазуте
3.5.2. ЯМР-релаксационый анализ в мазуте
3.6. Экспериментальные результаты ТЭ-метрический и ЯМРР- анализа в битуме
3.6.1.Термоэлектрометрический анализ в битуме
3.6.2. ЯМР-релаксационый анализ в битуме
3.7.Выводы по главе
ГЛАВА 4 ПРОВЕРКА МЕТОДА КОНТРОЛЯ И ВЫБОРА НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫХ РАБОЧИХ ВЕЩЕСТВ В РАЗРАБОТАННЫХ ТЕРМОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРАХ НА ОСНОВЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ И ЭФФЕКТА ЗЕЕБЕКА
4.1.Термоэлектрический автономный источник питания
4.1.1. Описание принципа действия и работы термоэлектрического автономного источника питания
4.1.2. Работа устройства термоэлектрического автономного источника питания на гидратной соли СаСЬ-бНгО
4.2. Термоэлектрический генератор
4.2.1. Описание принципа действия и работы ТЭГ
4.3. Устройство управления зарядкой аккумуляторов
4.3.1. Описание принципа действия и работы устройства управления зарядкой аккумуляторов
4.4.Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

лых восков. Парафин является одним из примеров, которые обычно используют в коммерческом хранении тепла. Он состоит в основном из линейных углеводородов и имеет диапазон температуры плавления от 23 - 67°С. Химически длина цепи имеет прямое отношение к температуре плавления парафина. Более длинные цепи углеводородов имеют более высокую температуру плавления. Парафины имеют большинство желательных характеристик ТАМ: высокую теплоту плавления (для случая применения при высоких температурах); отсутствие переохлаждения; химическую инертность и относительную стабильность; отсутствие агрегации. Несмотря на вышеуказанные свойства, низкая теплопроводность является основным препятствием к применениям парафинов, поскольку ведет к низким термоэлектрическим добротностям. Для того, чтобы улучшить теплопередачу используют металлические ребра, высокопроводную матричную структуру, металлические наполнители и ячеистые алюминиевые конструкции. В таблице 4 приведены некоторые из парафиновых восков, используемых для хранения тепла [5].
Физические свойства твердых парафинов (Zalba и соав., 2003). Таблица 1.2.
соединение Температура плавления (°С) Теплота плавления (кДж/кг) Теплопроводность (Вт/мК) Плотность (кг/м3)
парафин С14 4,5 165 — —
парафин С 15-С 16 8 153 — —
парафин С 16-С 18 20-22
парафин 28 244 0,148 (жид., 40°С) 0,774 (жид., 70°С)
С18 27,5 243,5 0,15 (тверд.) 0,358 (тверд., 25°С) 0,814 (тверд.,20°С)
парафин С16-С28 42-44 189 0,21 (тверд.) 0,765 (жид., 70°С) 0,910 (solid, 20°С)
парафин С29-СЗЗ 48-50 189 0,21 (тверд.) 0,769 (жид., 70 °С) 0,912 (тверд.,20 °С)
парафин С22-С45 58-60 189 0,21 (тверд.) 0,795 (жид., 70 °С) 0,920 (тверд.,20 °С)
парафин wax 64 173,6 266 0,167 (жид., 63.5°С) 0,346 (тверд., 33,6°С) 0,339 (жид., 45,7°С) 0,790 (жид, 65 °С) 0,916 (solid, 24 °С)
парафин С21-С50 66-68 189 0,21 (тверд.) 0,830 (жнд,70°С) 0,930 (тверд,20°С)