ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА МЕТОДОМ Т- HISTORY УДК 662.997

Аннотация

Увеличение спроса на энергию во всем мире, неравномерное распределение традиционных топливных ресурсов по всему земному шару, высокое негативное воздействие углекислых газов на окружающую среду при их использовании, определяющее относительную теплоемкость материалов, повышающие возможности использования солнечной энергии и накопления полученной энергии, а также использование материалов фазового перехода для солнечных устройств является эффективным способом предотвращения дефицита энергии.
В этой статье были определены удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности парафина, одного из материалов с фазовым переходом, как в жидком, так и в твердом состоянии, с использованием результатов, полученных при проведении экспериментов в лабораторных условиях, а также теоретических расчетов.
В статье термические свойства материала фазового перехода (МФП) определены методом Т-history в результате экспериментальных исследований, проведенных авторами в лабораторных условиях. При этом использовались методы экспериментального исследования теплоемкостей веществ, определения и расчета теплотехнических параметров.
На основании результатов, полученных авторами в эксперименте, были определены удельная теплоемкость, теплота плавления (Hm) и коэффициент теплопроводности (ks) парафина в жидком (cp,l) и твердом (cp,s) состоянии. Согласно расчетам, удельная теплоемкость парафина в жидком состоянии cp,l=3545 Дж/(кг∙К), удельная теплоемкость при затвердевании cp,s=5288 Дж/(кг∙К), теплота плавления Hm= 256·103 Дж/кг, а коэффициент теплопроводности оказался равным ks=0,168 Вт/(м∙К).
Определены удельная теплоемкость и коэффициент теплоотдачи ks парафина в жидком cp,l и твердом cp,s состояниях. Установлено, что удельная теплоемкость в процессе затвердевания (процесса фазового перехода) фазопереходных материалов увеличивается до 60 к Дж/(кг•к). Показано, что температура в самой высокой точке удельной теплоемкости является температурой плавления и затвердевания этого материала. С целью обеспечения непрерывной работы солнечных устройств были изучены теплотехнические параметры парафина как теплоаккумулирующего материала.