优化型复合定形相变材料的传热研究及在储能墙体中的应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51808262
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0803.建筑物理
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The latent heat energy storage technology will be one of the most effective techniques for solving the problem, which can resolve the conflict of matching energy in time and space and improve energy efficiency. In this research project, the structure and performance of the composite phase change materials could be optimized. And the super efficient innovative latent heat material will be developed. Meanwhile, the project will focus on the research of shape-stabilized phase change material, and the conventional effective thermal conductivity prediction model will be improved, and a new fractal-cavity thermal conductivity model is established by the fractal theory, which the volume change in phase transformation of phase change materials and the cavity caused by manufacturing technology is also considered. On this basis, according to the microstructure in the phase change material and its thermo physical property change, the solid/liquid phase change heat transfer process with complicated nonlinearity is solved numerically by using apparent heat capacity method and its applied research in phase change wall is researched, which reveals the mechanism how to influence thermal storage capacity and rate of latent heat materials from theory and experiment. The research of the project will achieve the technology breakthrough in super efficient innovative composite shape-stabilized phase change technology and capsulation technology, and also solve the technical bottleneck that thermal storage capacity and rate is poor. Furthermore, it will promote the extensive application of the phase change material in the building field.
采用潜热储能技术是缓解能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,且提高能源利用率的有效且亟待研究的途径之一。本项目尝试对复合相变材料的结构及性能进行优化,开发出高导热定形相变胶囊的革新型潜热储能材料,同时开展以该定形相变材料为研究对象,对传统的复合材料导热系数预测模型进行改进,考虑相变材料相态转变时的体积与空腔的变化,提出新型的分形-空腔理论模型,并在此基础上结合相变材料内部真实的微观结构及相变材料相变时的热物性变化,采用显热容法对其非线性特征复杂的固液相变传热过程及其在储能墙体中的应用进行探讨和研究,从理论与试验多角度揭示影响潜热蓄热材料的储存量和储存速率的作用机制。本项目的研究将实现定形相变复合高效储能关键技术和胶囊化封装关键技术的突破,解决潜热蓄热材料的储热容量与储存速率较低的技术瓶颈,促进了相变储能材料在建筑领域的广泛应用。

结项摘要

建筑节能是涉及人类生存环境的大课题,而潜热储能技术是解决该能源问题的重要技术手段之一,可化解能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾,是提高能源利用率的有效方法。本课题开发出毫米级高导热定形相变胶囊的新型潜热储能材料,开展以该相变胶囊为对象的相变传热的数值研究及其在建筑墙体中的应用探讨,并辅以必要的理论分析与试验研究。结果表明加入膨胀石墨之后,定形相变胶囊内的载体基质形成了更加精细的微观结构,石蜡分布更均匀。添加了4%的高导热材料膨胀石墨之后,定形相变胶囊的导热系数提高了2倍之多,并有效提高其相界面移动速率和瞬时热流释放量。该研究解决了超高效革新性潜热蓄热的关键技术和储热容量与储存速率较低的技术瓶颈,促进了相变储能材料在多个领域特别是建筑领域的广泛应用。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Theoretical analysis of a solar-powered multi-effect distillation integrated with concentrating photovoltaic/thermal system
太阳能多效蒸馏与聚光光热系统集成的理论分析
  • DOI:
    10.1016/j.desal.2019.114074
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Desalination
  • 影响因子:
    9.9
  • 作者:
    Zhaoli Zhang;Zicheng Hu;Huibin Xu;Xiaoli Dai;Junfeng Wang;Wenrui Jiao;Yanping Yuan;Patrick Phelan
  • 通讯作者:
    Patrick Phelan
MELTING HEAT TRANSFER CHARACTERISTIC OF ENCAPSULATED COMPOSITE PHASE CHANGE MATERIAL
封装复合相变材料的熔融传热特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Fresenius Environmental Bulletin
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Dai Xiaoli;Wu Xiaoyan;Tian Fei
  • 通讯作者:
    Tian Fei
N-TIO(2)NANOFLUID CHARGED SPRAY PHOTOCATALYSIS SYNERGIZED WITH LOW TEMPERATURE PLASMA FOR EFFECTIVE DEGRADATION OF VOC
N-TIO(2)纳米流体带电喷雾光催化协同低温等离子体有效降解VOC
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Fresenius Environmental Bulletin
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lu Wenjie;Dai Xiaoli;Xu Rongjin;Li Changfeng;Xu Huibin
  • 通讯作者:
    Xu Huibin
Thermodynamic and economic analysis of a micro-combined polygeneration system coupled with solar energy and fuels for distributed applications
用于分布式应用的与太阳能和燃料相结合的微联合多联产系统的热力学和经济分析
  • DOI:
    10.1007/s10973-020-09799-1
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Thermal Analysis and Calorimetry
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Xu Huibin;Zhang Zhaoli;Hu Zicheng;Dai Xiaoli;Wang Junfeng;Jiao Wenrui;Yuan Yanping;Phelan Patrick E.
  • 通讯作者:
    Phelan Patrick E.
Heat transfer study of building envelopes with phase change materials
相变材料建筑围护结构的传热研究
  • DOI:
    10.1088/1757-899x/490/2/022011
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xiaoli Dai;Xiaoyan Wu;Fei Tian
  • 通讯作者:
    Fei Tian

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其他文献

小鼠高迁移率族蛋白1cDNA克隆、原核表达与鉴定
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    江苏大学学报(医学版)
  • 影响因子:
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  • 作者:
    陈建国;邵启祥;王胜军;周成林;苏兆亮;石燕;夏圣;薛渊;许化溪;何志强;黄新祥;戴晓丽
  • 通讯作者:
    戴晓丽

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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