Mae ewyn nicel yn ddeunydd metel hydraidd gyda strwythur rhwyll dimensiwn tri -

Mae ewyn nicel yn ddeunydd metel hydraidd gyda strwythur rhwyll dimensiwn tri -. Oherwydd ei mandylledd uchel, arwynebedd penodol mawr, dargludedd thermol da, cryfder mecanyddol rhagorol a sefydlogrwydd metel, mae'n dangos potensial cymhwysiad unigryw mewn systemau storio gwres halen tawdd, yn enwedig wrth wella trosglwyddo gwres ac optimeiddio perfformiad system. Mae'r canlynol yn brif gyfarwyddiadau cais a'i fanteision technegol:
I. Senarios Cais Craidd
1. Perfformiad trosglwyddo gwres halen tawdd gwell
- Problem: Mae dargludedd thermol halen tawdd yn isel (0.5-1 w/m · k fel arfer), gan arwain at gyfradd storio/rhyddhau gwres cyfyngedig.
- Datrysiad: Mae ewyn nicel wedi'i ymgorffori mewn halen tawdd fel sgerbwd dargludol thermol effeithlon:
- Mae ei sgerbwd metel (dargludedd thermol nicel ≈ 90 w/m · k) yn ffurfio llwybr dargludiad gwres cyflym, gan wella dargludedd thermol cyfatebol y deunydd cyfansawdd yn sylweddol (gellir ei gynyddu 3-10 gwaith).
- Mae'r tri - strwythur rhwydwaith dimensiwn yn cynyddu ardal gyswllt halen tawdd ac yn gwella trosglwyddiad gwres darfudol.

2. Cefnogaeth ar gyfer newid cam cyfansawdd siâp Deunyddiau Storio Thermol (PCMS)
- Problem: solid - Mae deunyddiau newid cyfnod hylif (megis halen tawdd tymheredd uchel -) yn llifo ar ôl toddi, gan ofyn am becynnu cynwysyddion a throsglwyddo gwres araf.
- Datrysiad: Halen Toddi ymdreiddio i mewn i mandyllau ewyn nicel i ffurfio PCM cyfansawdd siâp:
- Mae strwythur hydraidd ewyn nicel yn cloi'r halen tawdd hylif trwy rym capilari i atal gollyngiadau.
- Mae'r sgerbwd metel yn cyflymu trosglwyddo gwres i du mewn yr halen tawdd ac yn byrhau'r amser newid cyfnod.
3. Llenwi cyfrwng mewn tanciau storio halen tawdd/cyfnewidwyr gwres
- Llenwi Modiwlau Ewyn Nicel Yn Sianel Llif Tanciau Storio Gwres neu Gyfnewidwyr Gwres Gall:
Mae - yn cynyddu graddfa'r cynnwrf, yn dinistrio'r haen ffin halen tawdd, ac yn gwella'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol.
- Ymestyn y llwybr llif halen tawdd a gwella effeithlonrwydd cyfnewid gwres.

2. Esboniad manwl o fanteision technegol
Enillion nodweddion i system storio thermol halen tawdd
Mae mandylledd uchel (85%-95%) yn caniatáu i lawer iawn o halen tawdd gael ei drwytho wrth gynnal sefydlogrwydd strwythurol. Mae arwynebedd penodol mawr yn ehangu'r ardal gyswllt yn sylweddol rhwng halen tawdd a chyfrwng trosglwyddo gwres, ac yn gwella trosglwyddo gwres.
Mae dargludedd thermol rhagorol yn trosglwyddo gwres yn gyflym i du mewn halen tawdd, yn lleihau haeniad thermol, ac yn cynyddu cyfradd storio/rhyddhau gwres.
Mae cryfder mecanyddol uchel yn gwrthsefyll uchel - erydiad halen tawdd tymheredd a straen cylch thermol er mwyn osgoi cwymp strwythurol.
Uchel - Mae gan Nickel Gwrthiant Cyrydiad Tymheredd sefydlogrwydd da mewn halwynau tawdd confensiynol (fel nitradau a chloridau), gan ymestyn bywyd gwasanaeth
(mae angen rheoli amhureddau fel sylffadau).

Iii. Heriau a strategaethau ymdopi
1. Problem cyrydiad halen tawdd
- Risg: O dan hir - term tymheredd uchel, gall halen tawdd (yn enwedig wrth gynnwys amhureddau) gyrydu'r matrics nicel, gan arwain at wanhau strwythurol.
- Datrysiad:
- Dewiswch uchel - halen tawdd purdeb (fel halen solar).
- Addasu arwyneb (fel cotio al₂o₃) i wella ymwrthedd cyrydiad.
- Datblygu ewyn aloi nicel (fel Ni - cr) i wella ymwrthedd cyrydiad.
2. Rheoli Costau
- Mae cost ewyn nicel yn gymharol uchel, ac mae angen optimeiddio'r ffurflen gais (megis ei defnyddio mewn ardaloedd cyfnewid gwres allweddol yn unig, neu fabwysiadu dyluniad cyfansawdd graddiant).

3. Dyluniad Integreiddio System
- Mae angen optimeiddio strwythur y pore (gwerth ppi), cyfradd llenwi a chynllun ewyn nicel i gydbwyso'r cwymp pwysau ac effeithlonrwydd trosglwyddo gwres.

Iv. Achosion Cais Ymarferol
- System storio gwres Cynhyrchu Pŵer Thermol Solar (CSP): Gosodwch haen llenwi ewyn nicel yn y tanc halen tawdd i wella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer yn y nos.
- Adferiad Gwres Gwastraff Diwydiannol: Defnyddiwch fodiwlau PCM cyfansawdd ewyn nicel/halen tawdd i adfer gwres gwastraff nwy gwacáu tymheredd uchel -.
- System Ynni Niwclear: Fel cyfrwng gwella trosglwyddo gwres mewn adweithyddion halen tawdd, gwella effeithlonrwydd trosglwyddo ynni.

V. Cyfeiriad Datblygu yn y Dyfodol
1. Datblygu ewyn nicel cotio cyfansawdd (fel ni - al₂o₃, ni - sic) i wella ymwrthedd cyrydiad.
2. Dyluniad Strwythur Pore Graddiant: Optimeiddiwch y dosbarthiad maint mandwll ar hyd y cyfeiriad trosglwyddo gwres i leihau colledion gollwng pwysau.
3. Wedi'i gyfuno â nanofluidau: Ychwanegwch nanoronynnau (fel nanoronynnau al₂o₃) i'r halen tawdd i wella trosglwyddo gwres ymhellach gydag ewyn nicel.
Nghasgliad
Mae ewyn nicel i bob pwrpas yn datrys y broblem dagfa trosglwyddo gwres wrth storio gwres halen tawdd trwy ei rwydwaith dargludiad gwres dimensiwn unigryw - a sefydlogrwydd strwythurol. Er gwaethaf heriau cost a chyrydiad, mae ganddo ragolygon cymwysiadau clir mewn storio gwres tymheredd - uchel, ymateb cyflym ac adeiladu system gryno trwy optimeiddio deunydd a dylunio system, ac mae'n arbennig o addas ar gyfer senarios sydd â gofynion llym ar gyfraddau storio/rhyddhau (megis CSP Power Power). Bydd ymchwil yn y dyfodol yn canolbwyntio ar wella ei derm hir - uchel - sefydlogrwydd tymheredd ac economi i hyrwyddo cymwysiadau graddfa mawr -.