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相变蓄冷是实现电网移峰填谷的有效手段,现有的蓄冷材料由于存在较大的过冷度,要求制冷机降低蒸发温度才能实现蓄冷材料的成核结晶,造成制冷机性能系数大大降低,能耗增加。降低相变蓄冷材料的过冷度一直是研究人员努力的目标,在超声波和成核剂诱发下的过冷度抑制是一个重要的解决方案。纳米流体作为一种内含“纳米粒子”成核剂的新型蓄冷材料,在超声波作用下的过冷和成核特性尚未被深入研究。本文开发了一种新型蓄冷材料—潜热型水基氧化石墨烯纳米流体,并对其制备和过冷度特性等方面进行了研究,具体如下:(1)对水基氧化石墨烯纳米流体的制备方法和注意事项进行了研究和分析,水基氧化石墨烯纳米流体的制备要受到流体温度、超声波振荡功率、振荡时间等因素的影响,经过多次实验最终找到制备水基氧化石墨烯纳米流体的最佳方法。(2)对水基氧化石墨烯纳米流体的稳定性进行了实验测试和机理研究,分析了纳米粒子粒径和Zeta电位对纳米流体稳定性的影响,并从介观角度对水基氧化石墨烯纳米流体的内部结构和受力状况进行了观察和研究,阐明了水基氧化石墨烯纳米流体能够长时间保持稳定的微观机理。(3)对水基氧化石墨烯纳米流体的过冷度进行测量,并从纳米流体能量传递机理着手,分析水基氧化石墨烯纳米流体在降低过冷度方面的优越性。结果表明:水基氧化石墨烯纳米流体的过冷度并不随着纳米流体浓度的增大而降低,存在最佳浓度值;其次,水基氧化石墨烯纳米流体的过冷度存在稳定值。(4)对水基氧化石墨烯纳米流体的过冷过程进行外扰,分别采用了玻璃棒搅拌和超声波振荡,分析两种不同的外扰对结冰时间和过冷度的影响。结果表明:玻璃棒搅拌可以提前结冰时间和降低一定的过冷度,而超声波振荡在提前结冰的同时,大大降低甚至消除过冷度。理论分析了超声波振荡的空化作用对水基氧化石墨烯纳米流体过冷度的影响机理。潜热型水基氧化石墨烯纳米流体作为一种新型相变蓄冷材料,且在超声波作用下可以有效解决传统蓄冷材料过冷度大、结晶时间长等缺点,降低蓄冷系统能耗。本文的研究成果对深入认识相变蓄冷材料过冷度的影响因素具有十分重要的学术价值,也对快速制冰和开发利用高效节能的冰蓄冷材料奠定重要的学术基础。