随着经济的发展,电力需求日益增加,空调系统的广泛使用加剧了建筑能耗在社会能耗中的占比,而空调使用时间的不同步也造成电网负荷的不平衡。蓄冷空调能充分利用低谷电力以缓解高峰期的电网负担。水合物作为一种蓄冷介质一直是学者研究的对象,它具有适宜空调工况的蓄冷温度和较大的蓄冷密度,但同时也存在形成诱导时间长、生成量少等缺点,如何克服这些缺点成为如今水合物蓄冷的重点研究领域。本文从水合物成核机理出发,向水合体系中添加固体材料,研究固体表面对水合物形成的影响,主要分为以下几个内容:(1)考察固体种类、表面积和形状对四氢呋喃(THF)水合物形成的影响。实验结果表明,铜网对水合物的促进效果最好,水合物生成次数最多;随着固体表面积的增加,水合物形成诱导时间缩短。(2)添加铜网和表面活性剂SDS,研究两者单独和协同作用下水合物生成情况。结果表明,铜网单独作用下,40目铜网比80目铜网更有利于THF水合物成核,铜网层数越多、实验温度越低,水合物形成诱导时间越短,与圆柱形相比,W形铜网作用下水合物成核更加稳定,添加40目矩形铜网对HCFC-141b水合物无显著促进效果;SDS单独作用下对水合物均无促进效果;400ppm质量浓度的SDS与40目圆柱形铜网协同作用下的THF水合物形成诱导时间最短,在84min左右,800ppm SDS与40目矩形铜网协同下HCFC-141b水合物诱导时间最短,1000ppm SDS与40目矩形铜网协同下HCFC-141b水合物形成平均温升最高。(3)将羧基化多壁碳纳米管(MWCNT-COOH)分散到蒸馏水中,研究其对HCFC-141b水合物形成的影响。实验结果表明,MWCNT单独或与1000ppm SDS复配对水合物均无明显促进作用;MWCNT纳米流体和40目矩形铜网协同作用下,40ppm质量浓度的MWCNT对水合物促进效果最好;MWCNT纳米乳液和40目矩形铜网作用下水合物生成随机性减少,40ppm MWCNT是最佳添加量。(4)利用混合量热法测量了铜网+SDS、铜网+纳米流体、铜网+纳米乳液体系下HCFC-141b水合物的蓄冷密度,分别为157.2kJ/kg、180.6kJ/kg和110.8kJ/kg。