Разработка и исследование теплоаккумулирующих материалов на основе жидких парафинов

• Автор: Калиниченко, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 145 с.

Содержание
Введение.

1 Литературный обзор.

Выводы по литературному обзору

2 Экспериментальные методы исследования и оборудование

2.1 Объекты исследования и их характеристика.

2.2 Методы исследования

Выводы по главе 2.

3 Разработка методики составления композиции ТАМ и исследование их свойств .

3.1 Применение товарных жидких парафинов и их фракций, производимых в

промышленных условиях.

3.2 Использование индивидуальных налканов и их смесей.
3.3 Компаундирование товарных жидких и твердых парафинов.
3.4 Разгонка жидких парафинов
Выводы по главе 3.
4 Исследование усадки ТАМ.
Выводы по главе 4.
5 Изготовление образцов ТАМ для потребителей и исследование их
эксплуатационных свойств
5.1 Изготовление образцов ТАМ для потребителей.
5.1.1 Определение возможной длительности хранения ТАМ.
5.1.2 Определение количества циклов плавлениекристаллизация
5.1.3 Внешний вид ТАМ.
5.1.4 Распределение температур в аккумуляторе тепла
5.1.5 Определение расстояния между ламельками в аккумуляторе тепла
5.1.6 Расчет возможного давления в аккумуляторе тепла
5.1.7 Расчет экономической эффективности производства и применения
разработанных ТАМ
Выводы по главе 5.
Общие выводы
Список использованных источников


Они применяются в медицине при парафинолечении, предлагаются для транспортирования медицинских материалов [1-4]. В зависимости от условий работы в технике нашли применение теплоаккумулирующие устройства двух типов: контактные и регенеративные теплообменники с промежуточным теплоносителем. На рисунке 1 приведены принципиальные схемы теплоаккумулирующих устройств. Контактные теплоаккумулирующие устройства применяются там, где аппаратура подвергается кратковременным пиковым нагрузкам и не успевает выйти на стационарный тепловой режим, например, для охлаждения и термостабилизации радиоэлектронной аппаратуры. В этом случае применяют корпусные теплоаккумулирующие устройства. Тепловой аккумулятор представляет собой металлический сосуд, заполненный теплоаккумулирующим материалом, к стенке которого или во внутрь помещен источник тепла. Между стенкой аккумулятора и источником тепла создается хороший контакт. Заполняется теплоаккумулирующее устройство расплавленным ТАМ'ом, так чтобы после его кристаллизации оставался свободный объем, требуемый для компенсации расширения ТАМ'а при последующих циклах плавление-кристаллизация. При полном заполнении теплоаккумулирующего устройства ТАМ'ом в кристаллическом состоянии и при последующем его плавлении может создаваться давление, которое способно разрушить данное устройство. В регенеративных аккумуляторах осуществляется дистанционное выделение (или поглощение) тепла с его переносом промежуточным хладагентом к тому месту, где необходимо регулировать температуру. Под теплоаккумулирующими материалами следует понимать вещества, которые могут принимать или отдавать тепло без переноса массы. Перенос массы обязателен для теплоносителей - жидкостей, с помощью которых можно переносить тепло от одних частей различных устройств к другим. Аккумулирование тепла может быть достигнуто простым нагреванием вещества. Вещество, не претерпевающее фазового перехода, аккумулирует тепло за счет теплоемкости. Такие теплоаккумулирующие вещества можно назвать теплоемкостными теплоаккумулирующими материалами. Теилоаккумулирующие материалы, накопление тепла которыми происходит за счет фазовых переходов, можно назвать фазопереходными теплоаккумулирующими материалами. Вещества, находящиеся в твердом состоянии, могут претерпевать фазовые переходы из одной кристаллической модификации в другую и из кристаллического состояния в жидкое состояние. В этом случае отдача тепла происходит за счет создания кристаллической структуры, а аккумулирование - за счет создания другого типа кристаллической структуры или ее разрушении при плавлении. Из курса физической химии известно, что если система состоит из нескольких фаз, находящихся в равновесии, то возможны переходы вещества из одной фазы в другую, называемые фазовыми переходами. Изотермически протекающие фазовые переходы, характеризующиеся равенством энергий Гиббса двух сосуществующих фаз и скачкообразным изменением энтропии и объема при переходе вещества из одной фазы в другую, называются фазовыми переходами первого рода. Сосуществование фаз возможно при равновесии, т. По температуре фазовых переходов все материалы делятся на теплоаккумулирующие (с температурой фазового перехода выше О °С) и хладоаккумулирующие (с температурой фазового перехода ниже О °С). По обратимости физико-химического процесса ТАМ подразделяются на материалы многократного действия и материалы разового действия. К ТАМ многократного действия относятся материалы с фазовым переходом «твердое-твердое» и «твердое-жидкое». Исходя из этих требований, в качестве ТАМ предложен ряд органических и неорганических соединений. Вопросы применения различных ТАМ рассмотрены в литературных источниках [5-]. Из неорганических веществ в качестве ТАМ [-] используют главным образом кристаллогидраты, водные растворы солей: СаС, К^О*, ЫаЫ, НС1, смеси водных растворов КНС, КС1, ЫаС1, ЫВг, водные растворы карбамата и пропиленгликоля, расплавы К, Ыа, Ъп, ряд эвтектических смесей - КС1 и 1ЛС1, а также различные легкокипящие жидкости - ацетон, вода и др.