杜海翔，周国兵

机械振动诱发过冷三水醋酸钠蓄热单元释能特性实验研究

杜海翔，周国兵

（华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206）

利用钢球敲击和电磁振动器诱发圆角矩形蓄热单元内稳定过冷三水醋酸钠溶液凝固并释放热量，实验研究了蓄热单元表面不同敲击位置以及不同振动频率和输入电压下结晶诱导时间的变化规律。结果表明：17个敲击位置的诱导时间图谱可分为3个层次，即法兰附近、四周边角和单元中间位置，相应平均诱导时间依次为10.2 s，30 s，50 s，尤其处于法兰和边角之间的敲击位置诱导时间最短，均在10 s内；经作用强度测试，实验电磁振动装置在单元表面同一位置的振动加速度和位移值约为钢球敲击的1/4；在0~20 Hz内，随着电磁振动频率增加，诱导时间单调递减且变化率整体呈减小趋势，其中20 Hz为较佳触发频率，诱导时间仅为33.3 s；输入电压增大导致振动功率增大，单位时间输入能量增大，诱导进程加快，输入电压为36 V的诱导时间约是12 V的1/3。实验结果为机械振动诱发过冷水合盐凝固释能系统设计提供参考。

机械振动；过冷；三水醋酸钠；诱导时间；结晶

0 引言

利用相变材料（PCMs）蓄热是克服可再生能源间歇的有效手段。与有机PCMs相比，无机水合盐类具有储能密度大、价格低廉、温度易控制等优点，近年来在中低温跨季节蓄能领域被广泛研究和应用[1,2]。但大部分水合盐存在过冷现象[3]，影响实际热循环系统效率和稳定性，因此大多数研究将其视为蓄能系统利用的不利因素，并通过添加各种盐[4]、石墨[5,6]、纳米银[7]和氮化铝[8]等成核剂来减小过冷度。……