磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究

曲广磊; 周国兵; 李灿

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2267

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究

更新时间：2026-07-21

- 磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究
- 磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究
- 太阳能学报 2026年47卷第5期页码：450-456
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  北京市自然科学基金（L212068;3192034）
- DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2267
  中图分类号： TK02
- 网络首发：2026-06-04，
  
  纸质出版：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
曲广磊, 周国兵, 李灿. 磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究[J]. 太阳能学报, 2026,47(5):450-456.

曲广磊, 周国兵, 李灿. 磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究[J]. 2026, 47(5): 450-456.
曲广磊, 周国兵, 李灿. 磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究[J]. 太阳能学报, 2026,47(5):450-456. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2267.

曲广磊, 周国兵, 李灿. 磁吸摩擦触发过冷SAT-STP凝固释热实验研究[J]. 2026, 47(5): 450-456. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-2267.

摘要

提出并设计一种磁吸摩擦触发装置

其原理是利用旋转磁铁对置于过冷水合盐溶液中的两个钢球施加磁场

使得两钢球绕接触点扭转

钢球间的摩擦导致过冷水合盐结晶。通过测定诱导时间、释热温度研究不同磁感应强度、不同电机转速及三水醋酸钠（SAT）和五水硫代硫酸钠（STP）不同质量比混合组成的二元体系（SAT-STP）触发凝固释热特性的影响。结果表明

磁吸摩擦是一种简单、快速且有效的触发方法

磁感应强度越大

对应的诱导时间越短

该方法可在2 min内触发过冷SAT-STP凝固释能;随着STP在SAT-STP样品中所占比例的增大

样品黏度增大

诱导时间延长

磁吸摩擦触发装置难以触发配比为75∶25的样品;改变电机转速对触发SAT凝固释热影响不大。

Abstract

A magnetic friction triggering device is proposed and designed. The principle is to exert a magnetic field onto two steel balls placed in supercooled hydrated salt with a rotating magnet. The two steel balls will twist around the contact point

and the friction between the steel balls leads to crystallization of supercooled hydrated salt. By measuring induction period and discharging temperature

the effects of different magnetic induction intensities

motor rotation speed and different proportions of sodium acetate trihydrate （SAT） and sodium thiosulfate pentahydrate （STP） on the discharging performances of the binary system （SAT-STP） were examined. The results show that magnetic friction is a simple

rapid and effective triggering method. The greater the magnetic induction intensity is

the shorter is the induction period. The method can activate the crystallization of supercooled SAT-STP within 2 min. With the increase of the STP content in the SAT-STP sample

the mixture viscosity increases

then the induction period becomes longer

and the magnetic friction triggering device cannot even trigger the sample with the ratio of 75：25. Changing rotation speed has little effect on triggering SAT crystallization and heat release.

关键词

Keywords

references

龚赞, 刘益才, 邓炎, 等. 太阳能热泵系统配置形式及其研究进展[J]. 太阳能学报, 2023, 44(4): 506-515.

肖力光, 王敬维. 无机水合盐相变材料在建筑节能领域的应用[J]. 化工新型材料, 2021, 49(9): 226-229.

季畅, 姜文超, 杨薛明. 纳米ZnO/三元氯化物熔盐热物性及腐蚀特性实验研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(11): 426-433.

程家文, 曾丽萍, 生梦瑶, 等. MWCNTs-水合盐复合相变材料的蓄热性能研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(8): 10-16.

MULLIN J W.Crystallization[M]. 4th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2001: 32-85.

ENGLMAIR G, JIANG Y L, DANNEMAND M, et al.Crystallization by local cooling of supercooled sodium acetate trihydrate composites for long-term heat storage[J]. Energy and buildings, 2018, 180: 159-171.

ZHOU G B, ZHU M C, XIANG Y T.Effect of percussion vibration on solidification of supercooled salt hydrate PCM in thermal storage unit[J]. Renewable energy, 2018, 126: 537-544.

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[J]. 电力科学与工程, 2021, 37(3): 64-71.

朱茂川, 周国兵. 敲击振动触发过冷三水醋酸钠(SAT)凝固释能实验研究[J]. 太阳能学报, 2020, 41(11): 185-191.

SEO K, SUZUKI S, KINOSHITA T, et al.Effect of ultrasonic irradiation on the crystallization of sodium acetate trihydrate utilized as heat storage material[J]. Chemical engineering & technology, 2012, 35(6): 1013-1016.

项宇彤. 水合盐过冷蓄能单元设计与触发释能特性实验研究[D]. 北京: 华北电力大学, 2016.

CHEN W Y, CHEN L, LI L Y, et al.Electrically-triggered nucleation of supercooled sodium acetate trihydrate phase change composites[J]. Chemical engineering journal, 2023, 456: 141131.

王慧丽, 周国兵. 局部低温诱发过冷三水醋酸钠释能特性实验研究[J]. 化工学报, 2019, 70(9): 3346-3352.

ZHOU G B, LI Y, CHEN W.Experimental investigation on triggering solidification of supercooled sodium acetate trihydrate with extra water and different thickening agents by local cooling[J]. Journal of energy storage, 2023, 74: 109381.

瞿川. 钕铁硼永磁体磁力和磁刚度理论及应用研究[D]. 长春: 吉林大学, 2022.

SHI Y B, PU J B, WANG L P.Structural phase transformation in amorphous molybdenum disulfide during friction[J]. The journal of physical chemistry C, 2021, 125(1): 836-844.

DANNEMAND M, DRAGSTED J, FAN J H, et al.Experimental investigations on prototype heat storage units utilizing stable supercooling of sodium acetate trihydrate mixtures[J]. Applied energy, 2016, 169: 72-80.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

二阶波浪力对半潜浮式风力机动力响应的影响研究

基于恒流充电数据的锂电池容量估计方法

热辅助光注入提升硅异质结太阳电池性能研究

考虑安装效应的海上风电桩靴基础在位刚度分析

冰晶-过冷水滴混合条件下风力机翼型结冰特性