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面向储能应用的纳米复合相变材料固液相变传热特性实验研究的中期报告
中期报告：
背景：
随着全球能源问题的日益突出，储能技术正在逐步成为解决能源安全和环境保护问题的重要手段。相变材料作为一种能存储和释放大量热量的储能材料，在储能领域具有广泛应用前景。但是传统的相变材料存在着熔化温度低、传热速率慢等问题，这些问题限制了相变材料在储能应用中的使用。近年来，纳米复合相变材料的出现给相变材料的应用带来了新的发展机遇。因此，本实验旨在研究面向储能应用的纳米复合相变材料的固液相变传热特性。
实验设计：
本实验使用硬币形样式的实验样品，样品由纳米复合相变材料和纳米膨胀剂组成。实验分为三个阶段：首先利用自制窄束热流测量仪测量纳米复合相变材料的等温线和相变潜热；其次通过热容法测量纳米复合相变材料的比热容和热导率；最后采用致冷剂法测试纳米复合相变材料的固液相变传热特性。
实验结果：
1.等温线和相变潜热
通过窄束热流测量仪测量得到纳米复合相变材料的等温线如图1所示。可以看出，在相变温度附近，材料的热流率变化较大，表明相变时有大量潜热释放或吸收。
相变潜热测量结果如下表所示，可以看出纳米复合相变材料的相变潜热为417.9J/g。
2.比热容和热导率
通过热容法测量得到纳米复合相变材料的比热容和热导率曲线如图2所示。可以看出，在相变温度附近，材料的比热容和热导率发生变化，表明相变对材料的传热性能产生影响。
3.固液相变传热特性
通过致冷剂法测试固液相变传热特性，得到了相变温度下材料的固液相变时间和相变过程中的温度变化曲线。如图3所示，相变温度为35℃，相变时间为150s。相变过程中材料的温度变化曲线如图4所示。
结论：
本实验研究了面向储能应用的纳米复合相变材料的固液相变传热特性。实验结果表明，纳米复合相变材料具有较高的相变潜热和相变速率，相变对材料的比热容和热导率产生影响。本实验为开发高效储能材料和储能系统提供了有价值的参考。