CN101285664A - 一种超临界相变强化传热方法及其传热介质及应用 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种超临界相变强化传热方法及其工作介质及应用，通过在基础超临界物质中加入相变物质，使传热介质多相化来强化超临界传热介质的传热能力从而实现系统的传热能力的增强以及热控制及热管理的目标。加入的相变类物质通过雾化或相变来实现强化传热的目的。

Description

一种超临界相变强化传热方法及其传热介质及应用

技术领域

本发明涉及利用超临界流体进行强化传热的方法，以及一种超临界强化传热介质和应用，通过在基础超临界流体中加入辅助相变传热物质实现超临界流体的强化传热，以及整体的热控制及热管理。

背景技术

利用传热介质传热是最常见的一种传热方式，即利用传热介质在热源处吸收热量，并使吸收热量后的传热介质在放热设备或放热端内放出热量，达到传热的目的。传热介质作为一种流体，在密闭、封闭或半封闭的系统内流动。这种传热方式被广泛应用于工业领域以及民用、工业设备中。

传热过程包括换热、集热、散热、蓄热的热量的传递、交换、收集、储存、应用、控制、管理的所有过程，在本发明中，传热的概念包括以上所述的所有的过程。

根据传热介质在传热过程中是否有相变发生，可以分为有相变的传热，例如在空调、热泵中，采用氟里昂或氨、烷烃、水等作为传热介质，传热介质在蒸发器内从外界吸收热量，由液态变化为气态，然后经过压缩机、节流阀或泵等设备调节压力后，在冷凝器内由气态变成液态放出热量，来实现热控制或热管理。这种过程中传热介质在吸热及放热过程中有相变发生，属于相变传热。同样，在热管传热过程中，热管内的传热介质在吸热端由液态变为气态吸收热量，在放热端则由气态变成液态放出热量，也属于相变传热。还有，在工业换热(升温、冷却)过程中或民用采暖过程中，如果用蒸汽采暖，则在换热设备存在相变；如果用水或其它流体作为传热介质，通常在传换过程中不存在相变过程，属于非相变传热，如在民用采暖过程中通入到楼宇及家庭的散热器中的高温水，或在发动机冷却系统中，电子器件冷却系统中，以及机械设备中用于冷却设备的机油等，常用流体循环来将热量传递到外部环境达到热控制或热管理的目的，所用的传热介质即流体可以为液体、气体或气液以及沸腾状态的混合物。

在航天和军事产品中，有比普通工业产品更高的传热性能要求，特别是对热控制的精度有更高的要求，所涉及的产品的应用的领域虽然不同，但其整体的热控制热管理的要求更高。

换热的目的一般来说是对热量进行交换或对温度进行热控制或热管理，通常，换热的热流量大小受换热设备的换热面积、传热介质的导热系数、热容量及流量、传热的热阻、传热温差的影响。通常，在一般传热系统中，换热设备的面积是一个固定的参数，传热介质的导热系数、热容量也是一定的，热控制或热管理往往是通过改变传热介质的循环量来实现的，在热泵或空调等系统中还通过控制蒸发设备及冷凝设备的操作压力来进行热控制或热管理调节。

然而，由于环境温度或者是换热系统中放/吸热量的波动频率较高或幅度较大，通过改变传热介质的流量及操作压力等方式会出现滞后或能力的不足，造成传热介质既使循环量最大时仍不能将待移走或补充的热量吸收或放出，出现换热能力的不足，这会造成被调节的系统或环境的温度出现不希望的波动，使得传热的目的无法实现。传统的方法可以通过设置很大的换热面积的余量保证在热量变化时仍可以实现对热量的传热，但这样将增加成本及浪费很多材料，特别是对于有重量、体积、成本要求的传热，采用这种方法将无法实现传热的热管理、热控制的目的，如计算机CPU的热管理。

超临界流体(SCF)指热力学状态处于“临界点”以上的流体；即在临界温度和临界压力以上的流体，超临界流体兼有液体和气体的双重特性，密度大、扩散系数大、粘度小、渗透性好；在临界点附近流体的物理化学性质随温度和压力的变化极其敏感，在不改变化学组成的条件下，即可通过压力调节流体性质。超临界流体技术自上世纪超临界流体技术自上世纪70年代开始崭露头角，以其环保、高效等显著优势轻松超越传统技术，迅速渗透到传统技术，渗透到萃取分离、石油萃取分离、石油化工、化学工程、材料科学、生物技术化工、化学工程、材料科学、生物技术与医药、环境工程、纳米技术等诸多领域，并成为这些领域发展的主导之一。然而，超临界流体的传热性能的研究，仅限于将其作为一种流体进行研究，如作为一种流体，采用外界的特殊泵提供动力，来实现的流体传热；

1985年10月，Nitsche和Straub在航天飞机内一次实验中意外发现，在一个封闭的腔体内，流体的主流温度随壁温改变很快，系统趋于热平衡所用时间远低于原先估计所需的时间，注意此时的传热过程，导热非常微弱，对流受到抑制，辐射可以忽略，但热能仍较快地从壁面传给主流，所以这里面蕴涵着一种新的传热机理，此后，一些实验先后证实了这一奇异的传热现象，该传热现象被称为活塞效应，Zappoli指出“活塞效应实质上是一种热声效应”，是导热、对流和辐射以外的第四种传热机理。

利用超临界流体的特性，在临界点附近流体的物理化学性质随温度和压力的变化极其敏感，在不改变化学组成的条件下，即可通过压力调节流体性质，特别是利用“活塞效应”原理，将超临界流体进行传热后将改善热管技术的不足，并可形成一种新的传热元件。

在普通流体中进行强化传热的方法，依然可以应用于超临界流体中，这对于目前使用的超临界锅炉以及超超临界锅炉进行强化传热具有重要的意义。同时，对采用超临界流体进行传热的应用领域，也具有重要的价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超临界相变强化传热方法，通过在基础超临界传热介质内加入辅助相变传热物质，使得在基础超临界物质处于超临界状态进行传热过程中，辅助相变传热物质以雾状颗粒在超临界流体中进行强化传热，同时当温度达到辅助传热物质的相变点之后，发生相变进行相变传热或储能。

本发明的另外一个目的，在于发明了超临界相变强化传热工作介质以及其应用，该介质由基础超临界传热介质内加入辅助相变传热物质，使得在基础超临界物质处于超临界状态进行传热过程中，辅助相变传热物质以雾状颗粒在超临界流体中进行强化传热，同时当温度达到辅助传热物质的相变点之后，发生相变进行相变传热或储能。其应用方法是将超临界流体设置在一个封闭的、半封闭、密闭的腔体中进行传热。

本发明采用如下技术方案：在基础超临界传热介质内加入辅助相变传热物质，使得在基础超临界物质处于超临界状态进行传热过程中，辅助相变传热物质以雾状颗粒在超临界流体中进行强化传热，同时当温度达到辅助传热物质的相变点之后，发生相变进行相变传热或储能。

在基础超临界传热物质中加入辅助相变物质，称为将工作介质多相化。

当基础超临界传热物质与辅助相变传热物质易发生反应或辅助相变传热物质之间易发生反应或避免与其他物质混合时，将所述的辅助相变传热物质包裹在一个壳体内成为颗粒状物质。

所述的基础超临界传热介质可以为任何能够用于传热的超临界流体，一般情况下，超临界流体、辅助超临界流体选择自下列一种或多种：氦、氢、氮、氨、氧、氟利昂(卤代烃)、碳氢化合物(烃类)、甲醇、二氧化碳、二氧化氮、戊烷、己烷、庚烷、丁烷、乙烷、辛烷、环戊烷、环己烷、十氢化萘、四氯化碳、对二甲苯、甲苯、间二甲苯、乙苯、苯乙烯、邻二甲苯、二硫化碳、α-蒎烯、四氢化萘、碳酸二乙酯、丁酸、二丁醚、丙酸、三氯乙烯、二丙醚、二异丙醚、丁酸丁酯、丁酸丁酯、乙醚、丁酸丙酯、丙酸丁酯、乙酸戊酯、氯仿、乙酸异戊酯、甲酸异戊酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯、丙酸丙酯、氯苯、甲酸戊酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、乙酸、乙酸乙酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、2-辛醇、甲酸甲酯、甲酸甲酯、2-甲基吡啶、1-辛醇、二氯乙烷、1-庚醇、甲基环己酮、3-戊醇、乳酸乙酯、甲基环己醇、吡啶、吡啶、苯甲醇、1-己醇、2-戊醇、1-戊醇、环己酮、2-丁醇、环己醇、1-丁醇、糠醇、丁酮、丙醇、丙酮、乙醇、硝基乙烷、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、硝基苯、硝基甲烷、喹啉、甜菜碱、乙二醇、甘油、糠醛、甲酸、水、甲酰胺、二甲基甲酰胺、萘、导热油、联苯、导热姆、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫。

优选的工作介质为：二氧化碳，水、氨、二氧化氮，氟利昂(卤代烃)，碳氢化合物(烃类)。

优选温室气体为超临界的传热介质为：二氧化碳，甲烷，氧化亚氮，氢氟碳化物，全氟碳化物，六氟化硫。

利用温室气体进行传热，特别是将其密闭在一个密闭的腔体内进行传热，实现了温室气体的有效利用，即达到了温室气的减排，也同时获得了有效的传热。

由于无论是基础超临界传热介质还是辅助相变传热物质，其本身都属于传热介质，因此两者可采用任意比例，但为获得较佳传热效果效果，基础超临界传热介质与辅助相变传热物质的重量比可以为1∶0.001～5000，使得能够充分发挥出多相传热的效果。

所述的辅助相变传热物质可以为液气相变物质、固固相变物质、固液相变物质中的一种或一种以上。

所述的液气相变物质可以为钠、萘、钾、铯、导热油、水、汞、联苯、丙酮、氨、甲醇、乙醇、F-22、乙烷，CFC、HCFC、HFC、CFCs、HFCFs、HFCs中的一种或一种以上的物质。

所述的固固相变物质可以为PE(季戊四醇)、PG(2，2-二羟甲基丙醇)、NPG(新戊二醇)、TMP(三甲基丙烷)、TAM(三羟甲基甲胺)、无机盐、层状钙钛矿、硫氰化铵(NH₄SCN)、高分子聚合物、高分子交联树脂、接枝共聚物、聚乙烯中的一种或一种以上。

固液(液固)相变物质可以为无机水合盐、石蜡、脂肪酸、碱金属及碱土金属的卤化物、高温融化盐、混合盐、金属、合金、高级脂肪烃、醇、及盐、多烃基化合物，其中无机水合盐主要为硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、醋酸盐；高温融化盐主要有氟化盐、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐；多烃基化合物可以为多元醇、季戊四醇、新戊二醇。

当基础超临界传热介质与辅助相变传热物质或辅助相变传热物质之间易发生反应或避免与其他物质混合时，还可以将辅助相变传热物质包裹在一个壳体内成为颗粒状物质。

当基础超临界传热介质进行传热时，例如用于工业系统或建筑采暖、发动机冷却等，基础传热介质在以液态在管道和换热设备流动时，吸收热量后其温度升高，放出热量温度降低，利用显热传热。当温度较高而显热传热能力不足时，温度升高使得辅助相变传热物质由液态变成气态吸收大量热量，保证温度不会过高；放热时由气态变成液态并放出潜热，也可以维持系统温度不会过低，并且因为增加了相变传热物质，所以能够显著改善传热效果，实现对传热的整体的温度控制及均衡。采用多相的工作介质可以将热源的高峰工作时的热量储存在辅助相变传热物质中，经多次的循环或在热源的低峰工作时发热量减少时在将热量释放，同时，这样也可以减少冷凝端的换热器的换热面积，平衡工作介质在不同的工作区间的工作温度，从而实现对传热的整体的热控制或热管理。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的超临界多相强化传热方法及传热介质作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

实施例1

本实施例涉及的超临界相变强化传热方法及传热介质适宜的应用领域为：建筑供暖，发动机冷却，电子器件液冷，机械、医疗设备温度控制，航天，军事。

基础超临界传热介质：二氧化碳，临界温度31.3℃，临界压力7.29MPa，工作温度区间：30-100℃，工作压力区间：8-15MPa，

下面不同的实施例中采用了不同的辅助相变传热物质：

实施例1.1

辅助相变传热物质为液气相变物质，为甲醇与乙醇的混合物。本实施例中基础传热介质与辅助相变传热物质构成的超临界传热介质的各组分体积比为：

水：100，汽化温度为100℃；

甲醇：30，汽化温度为：64.7℃；

乙醇：40，汽化温度为：78.3℃；

采用这种强化传热介质的传热方法为：在二氧化碳中加入甲醇、乙醇作为传热介质，在加热端，随着温度的升高，二氧化碳成为超临界流体，其中含有水、甲醇、乙醇的雾珠，雾珠本身起到强化传热作用，温度升高后，甲醇、乙醇汽化，流体进入到冷凝端时，在温度低于78.3℃时乙醇冷却释放潜热，到温度低于64.7℃时甲醇释放潜热，这样实现了两相传热及利用显热及潜热共同传热，提高了工作介质的传热能力。

实施例1.2

本实施例中以固固相变物质为辅助相变传热物质，该物质采用2，2-二羟甲基丙醇(PG)。

传热介质的各组分体积比为：

二氧化碳：重量1000克

2，2-二羟甲基丙醇(PG)：100克，相变温度：81.76℃，转变焓：172.458J/G；

工作温度区间：30-100℃，工作压力区间：8-15MPa，

强化传热方法为：在二氧化碳中加入固固相变物质作为辅助相变传热物质，在换热系统的加热端，当二氧化碳被加热到81.76℃时，PG开始吸热相变，当温度低于81.76℃时开始放热，从而实现利用固固相变传热与温度控制；

实施例2

本实施例中涉及的传热介质适用的领域包括：超临界发电机组、超超临界发电机组传热

本实施例中涉及的传热介质适用的领域包括：太阳能中高利用、工业余热回收、发动机尾气回收。

基础超临界传热介质：

基础超临界流体	重量(克)	临界温度℃	临界压力bar
				R13	500	28.8	39.0
R134a	600	101.1	4.067
				Methano	500	240.5	78.9
总重	1600

工作温度，30-400℃，压力，5-100bar，

实施例2.1

辅助相变传热物质为固固相变物质，本实施例传热介质各组分的体积比为：

水：300克

线性低密度聚乙烯(LLDPE)，1000克

相变温度126℃，相变焓157J/G，颗粒度10nm(纳米)

高密度聚乙烯(HDPE)，2000克

相变温度133℃，相变焓212J/G，颗粒度90nm(纳米)；

强化传热方法为：在基础超临界传热物质的工作介质中，加入非金属的相变物质，制成纳米的非金属添加物，使其既可以保持有纳米物质的功能流体的特性，又通过相变物质控制超临界流体的温度，即增加了其传热能力，又增加了热控制热管理能力，使得发动机在高温时可以通过相变蓄热将温度控制在适合的温度。

实施例2.2

辅助相变传热物质为固液(液固)相变物质，为LiNO₃(体积比42％)+KNO₃(体积比58％)。

本实施例中各组分重量为：

LiNO₃(体积比42％)+KNO₃(体积比58％)，：100克，相变温度120℃，相变焓151J/G；

实施例3

本实施例中涉及的流态化多相强化传热介质适用的领域：冶金、钢铁、化工行业余热回收，发动机余热回收，太阳能中高温利用，医疗设备温度控制，航天，军事。

基础超临界传热介质：

水，5000克

工作温度：374-600℃，工作压力：22-50MPa

实施例3.1

辅助相变传热物质为固固相变物质，由纯聚乙二醇(PEG)及高密度聚乙烯(HDPE)构成。

本实施例中各组分的重量比为：

纯聚乙二醇(PEG)：10000克，相变温度：328℃，相变焓185J/G高密度聚乙烯(HDPE)：500克，相变温度：133℃，相变焓212J/G本工作介质的工作温度适合于在374-600℃内变化，在加热温低于133℃时，依靠高密度聚乙烯(HDPE)进行相变传热，当加热端温度低于328℃时，依靠纯聚乙二醇(PEG)进行相变传热，其放热端温度低于133℃，以便保证相变传热可以实现。

实施例3.2

本实施例中的辅助相变传热物质采用固液(液固)相变物质，由LiCl-KCl及NaCl-NaNO₃、LiNO₃-KNO₃组成。

本实施例中的各组分的重量比为：

LiCl-KCl：2500克，相变温度：352℃，熔解热117.8J/G

NaCl-NaNO₃：3300克，相变温度：290℃，熔解热247J/G

LiNO₃-KNO₃：1500克，相变温度：120℃，熔解热151J/G

实施例4

应用领域：制冷空调、热泵，航天，军事。

超临界流体	重量(克)	临界温度℃	临界压力bar
				CO2	500	31.3	72.9
NH3	300	132.3	111.3

工作温度，32-180℃。工作压力：7.29-25MPa

实施例4.1

本实施例中采用固液相变物质作为辅助相变传热物质，该辅助相变传热物质由CH₃COONa·3H₂O、Na₂SO₃·10H₂O(加入适量氧化纳)组成。

本实施例中重量比为：

CaCl₂·6H₂O，10克，相变温度：58℃，潜热值：250KJ/KG

Na₂SO₃·10H₂O(加入适量氧化纳)，120克，相变温度：17-27℃，潜热值：246KJ/KG

采用这种传热方法为：将两种相变材料分别制造为颗粒物，并且将其用胶囊包裹，加入基础传热介质二氧化碳，在制冷过程中Na₂SO₃·10H₂O(加入适量氧化纳)为辅助相变物质实现制冷的相变，在供热过程中，采用CaCl₂·6H₂O为相变物质，实现辅助相变传热，加入两种成分的物质将提高制冷与供热循环的整体效能。

实施例4.2

本实施例中采用固固相变物质作为辅助相变传热物质，该辅助相变传热物质由层状钙钛矿及PG30％+NPG70％组成。

本实施例中各组分的重量为：

层状钙钛矿300克，相变温度0-12℃，相变焓42-146KJ/KG

PG30％+NPG70％，20克，相变温度31-81℃，相变焓73-42KJ/KG

层状钙钛矿为制冷过程的辅助相变物质，PG30％+NPG70％为制热过程中的辅助相变物质；

实施例5

应用领域：热管、封闭腔体的传热元件，

包括：热管散热器、热管换热器、热管集热器、热管蓄热器，脉冲热管、循环热管、曲面热管、复杂热管，航天，军事

基础传热介质：二氧化碳，1000克

工作温度，31-300℃，工作压力：7-20MPa，

实施例5.1

本实施例中的辅助相变传热物质为乙醇及丙酮。

各组分的重量为：

丙酮：300克，正常沸点56℃

乙醇：40克，正常沸点78℃

在工作过程中，达到超临界温度后，首先丙酮开始汽化相变传热，在其所有的工作介质完全汽化后温度升高，乙醇开始汽化相变传热，待乙醇全部汽化完成后。低温二氧化碳，中温乙醇、丙酮三种工作介质在不同的温度进行传热，适应于在加热段不同的加热段工作温度及不同的传热能力的要求，从而保证了系统在不同的工作区间的最高效能的传热，实现了对系统的热控制及热管理。

实施例5.2

本实施例中以固固相变物质作为辅助相变传热物质，本实施例中的重量构成为：

AMP，20克，转变温度：56.96℃，转变焓114KJ/KG；

PG30％+NPG70％(二元体系结构)：5000克，转变温度：40-81℃，转变焓27-85KJ/KG

本实施例中，其主要的辅助相变传热物质为PG30％+NPG70％(二元体系结构)，其具有较宽的相变温度区间，但在其特殊的温度点，根据系统的热控制的目标选择不高于60℃，因而采用AMP使系统的温度达到接近60℃时可以将热量大量的吸收，使得系统的热控制的目标可以实现。

实施例5.3

本实施例中重量构成为：

乙醇：100克，正常沸点78℃

丙酮：1300克，正常沸点56℃，

NaSO₄·10H₂O：1500克，相变温度为32℃，熔解潜热为250KJ/KG，

十八酸(饱和一元脂肪酸)：3000克，相变温度为69.9℃，熔解潜热为63KJ/MOL，

本例特别适合于电子器件的散热器的热控制(散热器)产品中，采用基础传热物质为水，同时采用两种液气相变和固固相变物质为辅助相变物质，其罐装时内部真空度为0.001帕，在基本的相变温度点30-50℃区间内以乙醇、丙酮、NaSO₄·10H₂O为主要的工作介质，随着热源的温度的增加及工作时间的增加，热量开始由丙酮汽化相变传热，同时NaSO₄·10H₂O采用固固相变传热，如果热源的热量逐渐增加或突然增加，此时系统的温度也同时增加，水被汽化通过相变传热，当温度达到69℃时，十八酸(饱和一元脂肪酸)开始发生相变蓄热，使得系统被控制在70℃以下的温度区间工作，保证电子器件在大功率使用(如计算机CPU超频)时，仍使系统符合热控制的要求，从而高效的保证系统的热管理目标的实现。特别对于计算机、笔记本电脑等对空间和重量有要求的产品，可以采用此技术方法在符合要求的体积重量下仍可以完美的实现系统的热管理热控制的要求。

附图说明

图1是基本树形传热元件图；

图2是计算机散热器用传热元件图；

图3是太阳能用传热元件图；

图4是树形结构传热元件图；

图5是环形结构传热元件图；

图6是网络结构传热元件图。

Claims (11)

1、 一种超临界相变强化传热方法，其特征在于：在基础超临界传热介质内加入辅助相变传热物质，使得在基础超临界物质处于超临界状态进行传热过程中，辅助相变传热物质以雾状颗粒在超临界流体中进行强化传热，同时当温度达到辅助传热物质的相变点之后，发生相变进行相变传热或储能。

2、 如权利要求1所述的超临界相变强化传热方法，其特征在于：当基础超临界传热物质与辅助相变传热物质易发生反应或辅助相变传热物质之间易发生反应或避免与其他物质混合时，将所述的辅助相变传热物质包裹在一个壳体内成为颗粒状物质。

3、 如权利要求1所述的超临界相变强化传热方法，其特征在于：选择下列一种或多种物质，作为基础超临界流体：氦、氢、氮、氨、氧、氟利昂、碳氢化合物、甲醇、二氧化碳、二氧化氮、戊烷、己烷、庚烷、丁烷、乙烷、辛烷、环戊烷、环己烷、十氢化萘、四氯化碳、对二甲苯、甲苯、间二甲苯、乙苯、苯乙烯、邻二甲苯、二硫化碳、α-蒎烯、四氢化萘、碳酸二乙酯、丁酸、二丁醚、丙酸、三氯乙烯、二丙醚、二异丙醚、丁酸丁酯、丁酸丁酯、乙醚、丁酸丙酯、丙酸丁酯、乙酸戊酯、氯仿、乙酸异戊酯、甲酸异戊酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯、丙酸丙酯、氯苯、甲酸戊酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、乙酸、乙酸乙酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、2-辛醇、甲酸甲酯、甲酸甲酯、2-甲基吡啶、1-辛醇、二氯乙烷、1-庚醇、甲基环己酮、3-戊醇、乳酸乙酯、甲基环己醇、吡啶、吡啶、苯甲醇、1-己醇、2-戊醇、1-戊醇、环己酮、2-丁醇、环己醇、1-丁醇、糠醇、丁酮、丙醇、丙酮、乙醇、硝基乙烷、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、硝基苯、硝基甲烷、喹啉、甜菜碱、乙二醇、甘油、糠醛、甲酸、水、甲酰胺、二甲基甲酰胺、萘、导热油、联苯、导热姆、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫。

优选的超临界传热介质为氦、氢、氮、氨，氟利昂、碳氢化合物、甲醇、二氧化碳、二氧化氮、水、CFC、HCFC、HFC、CFCs、HFCFs、HFCs。

优选温室气体为超临界的传热介质为：二氧化碳，甲烷，氧化亚氮，氢氟碳化物，全氟碳化物，六氟化硫。

4、 一种超临界相变强化传热介质，包括基础传热介质，其特征在于：在基础超临界传热介质内加入辅助相变传热物质，使得在基础超临界物质处于超临界状态进行传热过程中，辅助相变传热物质以雾状颗粒在超临界流体中进行强化传热，同时当温度达到辅助传热物质的相变点之后，发生相变进行相变传热或储能。

5、 如权利要求4所述的流态化多相强化传热介质，其特征在于：选择下列一种或多种物质，作为基础超临界流体：氦、氢、氮、氨、氧、氟利昂、碳氢化合物、甲醇、二氧化碳、二氧化氮、戊烷、己烷、庚烷、丁烷、乙烷、辛烷、环戊烷、环己烷、十氢化萘、四氯化碳、对二甲苯、甲苯、间二甲苯、乙苯、苯乙烯、邻二甲苯、二硫化碳、α-蒎烯、四氢化萘、碳酸二乙酯、丁酸、二丁醚、丙酸、三氯乙烯、二丙醚、二异丙醚、丁酸丁酯、丁酸丁酯、乙醚、丁酸丙酯、丙酸丁酯、乙酸戊酯、氯仿、乙酸异戊酯、甲酸异戊酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯、丙酸丙酯、氯苯、甲酸戊酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、乙酸、乙酸乙酯、乙酸甲酯、四氢呋喃、2-辛醇、甲酸甲酯、甲酸甲酯、2-甲基吡啶、1-辛醇、二氯乙烷、1-庚醇、甲基环己酮、3-戊醇、乳酸乙酯、甲基环己醇、吡啶、吡啶、苯甲醇、1-己醇、2-戊醇、1-戊醇、环己酮、2-丁醇、环己醇、1-丁醇、糠醇、丁酮、丙醇、丙酮、乙醇、硝基乙烷、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、硝基苯、硝基甲烷、喹啉、甜菜碱、乙二醇、甘油、糠醛、甲酸、水、甲酰胺、二甲基甲酰胺、萘、导热油、联苯、导热姆、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫。

优选的超临界传热介质为氦、氢、氮、氨、氟利昂、碳氢化合物、甲醇、二氧化碳、二氧化氮、水、CFC、HCFC、HFC、CFCs、HFCFs、HFCs。

优选温室气体为超临界的传热介质为：二氧化碳，甲烷，氧化亚氮，氢氟碳化物，全氟碳化物，六氟化硫。

6、 如权利要求4所述的流态化多相强化传热介质，其特征在于：当基础超临界传热介质与辅助相变传热物质易发生反应或辅助相变传热物质之间易发生反应或避免与其他物质混合时，将所述的辅助相变传热物质包裹在一个壳体内成为颗粒状物质。

7、 如权利要求4或5所述的流态化多相强化传热介质，其特征在于：所述的基础超临界传热介质与所述的辅助相变传热物质的总的重量比为1∶0.001～5000。

8、 如权利要求4或5所述的流态化多相强化传热介质，其特征在于：所述的辅助相变传热物质为液气相变物质或固固相变物质、固液相变物质中的一种或一种以上。

9、 如权利要求8所述的流态化多相强化传热介质，其特征在于：所述的固固相变物质为季戊四醇、2，2-二羟甲基丙醇、新戊二醇、三甲基丙烷、三羟甲基甲胺、无机盐、层状钙钛矿、硫氰化铵、高分子聚合物、高分子交联树脂、接枝共聚物、聚乙烯中的一种或一种以上。

10、 如权利要求8所述的流态化多相强化传热介质，其特征在于：所述的固液相变物质为无机水合盐、石蜡、脂肪酸、碱金属及碱土金属的卤化物、高温融化盐、混合盐、金属、合金、高级脂肪烃、醇、多烃基化合物中的一种或一种以上。

11、 一种超临界相变强化传热介质的应用，其特征是：将超临界传热介质，采用下列至少一种方法进行应用：

A、将超临界相变强化传热介质密闭在一个腔体内，将腔体制造成为一个传热元件，用于传热。

B、将超临界相变强化传热介质，作为一种传热流体，在一个封闭的腔体内，利用外界动力进行循环，实现热能的传递。

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