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混凝土的水化悬浮相变微小颗粒分析光学www.w88981.com,优德官方网站




来源:yiyi
时间:2017-7-23 3:17:58

混凝土的水化悬浮相变微小颗粒分析www.w88981.com,优德官方网站

相变导热流体强化传热原因分析

    相变材料微胶囊悬浮液在相变温度区间内具有比水更高的传热
能力,其原因包含以下三个方面。
    (1)微胶囊中所包含的芯材在外界环境温度达到相变温度后发
生固一液相变,在此过程中会吸收大量的热量,从而使相变材料微
胶囊悬浮液在相变温度区间内比相同质量的水吸收更多的热量,表
现为在此温度范围内具有更高的平均比热,使悬浮液在相变温度区
间内具有更高的导热能力。
    (2)在相变材料微胶囊悬浮颗粒作用下,液体中较热的部分和
较冷的部分通过微循环流动使温度趋于均匀,即悬浮颗粒的微对流
效应。微小颗粒在液态体系中的微对流效应强化了悬浮液的导热性
能,使相变材料微胶囊悬浮液的平均流动传热系数高于水,从而能
够有效降低通道壁面的温度。
    (3)悬浮的相变材料微胶囊微小颗粒的横向运动能够破坏贴近
壁面处的层流子层,相当于降低了隔热层的厚度,能够有效地降低
管道壁面的温度,进而增强悬浮液的导热性能。
    通过以上分析可知,相变材料微胶囊悬浮液强化传热的原因是
多方面的,主要与PCM发生固一液相变吸热相关,同时还与相变材
料微胶囊颗粒的微对流效应及其横向运动相关,这三方面共同作用
,均有利于提高相变材料微胶囊的传热能力。

    相变导热流体降低混凝土的水化热温升的效果

    相变导热流体在相变温度区间具有比水更高的比热。所以,在
混凝土浇筑后的温升范围与相变导热流体的相变温度区间一致的前
提下,在冷却液的升温幅度相同时,相变导热流体会比水吸收更多
的热量,这可使混凝土的内部温升得到更大幅度的降低,取得更好
的温控效果;如果在大体积混凝土结构内部获得相同的降温效果,
即在冷却液吸收的水泥水化热相同时,相变导热流体的温升幅度会
低于水。这样在两种冷却介质的出口温度相同时,相变导热流体的
人口温度会高于水,从而使混凝土基体与冷却介质之间的温差变小
,有效降低冷却管壁与混凝土基体之间的局部温度梯度,进而有效
避免局部温度微裂缝的产生,更好地提高结构的耐久性。所以合理
地使用相变导热流体作为冷却剂来降低大体积混凝土的水化热温升
,有望在降低混凝土内部温度峰值的同时,降低混凝土基体内部的
温度梯度峰值,取得更为理想的降温效果。
    通过试验和计算的方法来探讨相变导热流体作为冷却液对混凝
土水化热温升的降低效果,以及在降温过程中对基体内部不同部位
温度梯度的影响;通过在设有冷却液循环装置的保温试模中浇筑混
凝土,在两种冷却液相同使用条件下,测量混凝土块体不同位置的
温度,对比水和相变导热流体的降温效果,并分析试件内部的温差
和温度梯度;通过对不同冷却液吸收热量及对混凝土降温效果的计
算,深入探讨相变导热流体的降温优势、使用条件和注意事项,为
实现相变导热流体在实际工程中的应用提供相应的技术支持。

(本文由上海光学仪器厂编辑整理提供, 未经允许禁止复制)

  
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