导　　师： 周孝清;陈奇良

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 气体水合物蓄冷可克服冰蓄冷相变温度与制冷系统不匹配、水蓄冷密度小、共晶盐蓄冷可循环性差的弱点,故被认为是一种理想的新型蓄冷技术。但是气体水合物蓄冷实际工程应用中有诱导期长,生长速率慢等问题,所以研究气体水合物成核机理,缩短水合物成核诱导期,提高水合物生长速度并增加其水合率从而提升其蓄冷密度具有重要意义。文章首先以HCFC-141b气体水合物作为研究对象,对本体晶核、冰晶核、本体水合物历史溶液、历史水对HCFC-141b气体水合物促晶生长过程进行可视化观察研究并记录其成核宏观诱导时间。然后对促晶样品进行拉曼、XRD测试,经过对衍射图谱定性分析,对比并确定样品中晶体类型和结构特征,应用气体水合物生成理论,联合制备样品的可视化生长情况与衍射图谱的定性分析结果,综合对比分析这几种促晶方式的促晶成核机理。根据金属促晶实验结果,利用Fluent软件模拟分析,由传热角度研究金属在促晶成核中所起的作用,并分析有关影响因素。最后,利用热平衡法测量理想条件HCFC-141b水合物的蓄冷密度和相变潜热并根据离心称重法测量水合率,按照水合率计算水合物的蓄冷密度进行评价。研究结果显示使用冰晶核促晶适合在温度不超过4℃的体系温度中应用,而应用HCFC-141b水合物本体晶核不应超过6℃。对比XRD和拉曼图谱发现,HCFC-141b水合物本体晶核为sII晶体,冰同时具备sI型和sII晶体,在2θ为22°和25°冰晶体与水合物晶体样品有相似的出峰,故冰晶体具有促晶效果是因为冰晶核具有与水合物晶核相似的晶型结构。均相成核作用促晶成核的作用会比异相成核的效果明显,且过冷度越大促晶效果更显著。能否在维持水合物相变温度之下的时间内将足以生成水合物的反应热取走是金属具有促晶效果的重要原因之一。应用热平衡法、离�

关 键 词： 蓄冷 促晶 诱导时间 水合率 蓄冷密度

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