章學(xué)來(lái) 周鵬飛 徐蔚雯 杜曉冬 劉 駿

（上海海事大學(xué)蓄冷技術(shù)研究所 上海 201306）

基于物質(zhì)熵增納米銅?赤藻糖醇循環(huán)穩(wěn)定性分析

章學(xué)來(lái) 周鵬飛 徐蔚雯 杜曉冬 劉 駿

（上海海事大學(xué)蓄冷技術(shù)研究所 上海 201306）

本文介紹了納米銅-赤藻糖醇的配制方法，通過材料熱物性變化的內(nèi)部機(jī)理研究了循環(huán)過程中此相變材料（PCM）的衰減過程。根據(jù)差示掃描量熱儀（DSC）以及導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀（Hotdisk）的測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)、過冷度、相變潛熱在100次熱循環(huán)過程中的0次、20次、40次、60次、80次、100次的變化原因進(jìn)行了理論分析。采用熱力學(xué)熵的熱力學(xué)原理引出物質(zhì)熵，從物質(zhì)熵增的角度，總結(jié)了相變材料的衰減原因。結(jié)果表明：相變材料經(jīng)過100次循環(huán)后，各項(xiàng)性能參數(shù)都出現(xiàn)了不同幅度的下降。導(dǎo)熱系數(shù)隨著納米銅的添加量增加下降幅度減小；赤藻糖醇添加納米銅后的過冷度整體上小于沒有添加的過冷度；隨著循環(huán)次數(shù)的增加，潛熱值后期整體下降幅度加大。

納米銅-赤藻糖醇；熱循環(huán)；物質(zhì)熵；導(dǎo)熱系數(shù)；過冷度；潛熱

相變儲(chǔ)能材料可以將能量以相變潛熱的形式儲(chǔ)存起來(lái)，再根據(jù)不同的需求將儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)，對(duì)能源的開發(fā)和合理利用具有重要的意義［1－4］。R.K.Sharma等［5］研究了相變材料在太陽(yáng)能中的應(yīng)用，并介紹了在高溫和低溫領(lǐng)域的應(yīng)用。S.M.Shalaby等［6］論述了有機(jī)相變材料在太陽(yáng)能干燥方面的應(yīng)用，并做了合理的理論分析。有機(jī)相變材料赤藻糖醇［7］具有儲(chǔ)能密度大、無(wú)毒、無(wú)腐蝕且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用在太陽(yáng)能的儲(chǔ)存以及高效利用方面，提高太陽(yáng)能的利用效率。

納米銅-赤藻糖醇作為一種改良后的材料，其相變溫度為119℃，相變潛熱為339 J／g。章學(xué)來(lái)等［8］對(duì)添加了納米銅以后的蓄熱體系展開研究，發(fā)現(xiàn)納米銅-赤藻糖醇具有較好的初始熱物性，與沒有添加納米材料的赤藻糖醇相比，其導(dǎo)熱系數(shù)顯著增加，基本克服有機(jī)材料導(dǎo)熱系數(shù)較低的缺陷并具有良好的充放熱性能。但在實(shí)際應(yīng)用中，要求相變材料不僅應(yīng)具有良好的初始物性，還應(yīng)具有較長(zhǎng)的使用壽命。就材料的熱穩(wěn)定性方面，A.San等［9］對(duì)工業(yè)級(jí)的月桂酸-硬脂酸等共晶材料做了200次的循環(huán)，研究了其潛熱穩(wěn)定性的變化過程并對(duì)其衰減給出了較合理的解釋。張洋等［10］對(duì)各種相變材料的熱穩(wěn)定性做了比較全面的分析及概括，如石蠟、多元醇等。但關(guān)于此材料的熱循環(huán)穩(wěn)定性分析的研究很少，因此本文在此基礎(chǔ)上分析了赤藻糖醇的熱穩(wěn)定性。

1 納米銅?赤藻糖醇的制取實(shí)驗(yàn)

1.1 原料與實(shí)驗(yàn)

1.1.1 原料

基體材料：赤藻糖醇（C4H10O4）的形狀為白色結(jié)晶性顆粒；初選納米添加劑：納米銅粉（Cu）、納米鋅粉（Zn）、納米鐵粉（Fe）、納米鎳粉（Ni）和納米鋁粉（Al）粉；分散劑為油酸與十二烷基硫酸鈉的混合物。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)

1）實(shí)驗(yàn)儀器

實(shí)驗(yàn)中使用的主要儀器如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)儀器Tab.1 Experimental instruments

2）納米銅的添加對(duì)傳熱性能的影響

為了從根本上改變赤藻糖醇的熱物性，考慮金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比有機(jī)物的導(dǎo)熱系數(shù)高很多，因此在赤藻糖醇中可添加粒徑為80 nm的納米鐵粉（Fe）、納米鎳粉（Ni）、納米鋅粉（Zn）、納米鋁粉（Al）和納米銅粉（Cu）。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加納米銅的赤藻糖醇升溫較快，潛熱蓄熱時(shí)間較長(zhǎng)且相變溫度基本維持在119℃左右，綜合考率升溫速率和潛熱蓄熱時(shí)間長(zhǎng)短，納米銅-赤藻糖醇傳熱性能最佳，其實(shí)驗(yàn)升溫過程如圖1所示。

圖1 升溫曲線Fig.1 Temperature rising curves

3）分散劑的添加原則

為了讓納米銅在赤藻糖醇中均勻分布，本實(shí)驗(yàn)加入的分散劑是按質(zhì)量比例1∶1配置的油酸與十二烷基硫酸鈉的混合物，且分散劑與納米銅添加的質(zhì)量比例也是1∶1。

4）材料的兩步法制取流程圖（見圖2）

圖2 兩步法制取材料Fig.2 Two step method for the preparation of materials

2 物質(zhì)熵

為了能像形容能量品質(zhì)下降的熱力學(xué)熵增原理一樣形容相變材料在循環(huán)過程中由于不可逆因素造成的材料質(zhì)量下降，也為了形象的概述相變材料熱物性的變化，所以根據(jù)兩者的相似性引出物質(zhì)熵。

2.1 物質(zhì)熵的熱力學(xué)引出

高等工程熱力學(xué)［11］中講到熱量 Q的可利用量度可以用熱力學(xué)熵s衡量，而且由于各種不可逆因素的存在能量流總是在各種能量梯度的推動(dòng)下向強(qiáng)度參數(shù)較弱的地方流動(dòng)使熱力學(xué)系統(tǒng)趨向于某種平衡態(tài)。導(dǎo)致能量在熱力學(xué)系統(tǒng)中的品位下降，引起熵增sg使能量惰性增加，即能量的總量不變，由于這部分能量具有的熵增大，利用難度增加了，對(duì)于能量而言即其 值降低。

如果在相變材料中也存在類似的物質(zhì)熵 s物，由于某些不可逆因素的作用導(dǎo)致相變材料在循環(huán)過程中不斷累積物質(zhì)熵增sg物，并隨著循環(huán)次數(shù)的增加相變材料的利用價(jià)值降低。

2.2 納米銅?赤藻糖醇物質(zhì)熵增加的不可逆因素

綜上所述：相變材料的物質(zhì)熵是對(duì)相變材料可用性的量度，隨著循環(huán)次數(shù)的增加存在于相變材料中的不可逆因素會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)熵增。而引起納米銅-赤藻糖醇物質(zhì)熵增的主要因素有：1）高溫循環(huán)過程中相組織的結(jié)構(gòu)變化；2）相變材料高溫分解造成的質(zhì)量損失；3）納米銅的不可逆沉降。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

為了測(cè)試添加不同納米銅質(zhì)量的赤藻糖醇在100次循環(huán)過程中的循環(huán)穩(wěn)定性，配制了六種納米銅質(zhì)量比例（0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%）的赤藻糖醇，并在0次、20次、40次、60次、80次和100次進(jìn)行DSC以及Hotdisk的測(cè)試，得到導(dǎo)熱系數(shù)、過冷度和潛熱值的變化數(shù)據(jù)。

3.1 導(dǎo)熱系數(shù)

3.1.1 添加納米銅后赤藻糖醇初始導(dǎo)熱系數(shù)的變化

如圖3所示為初始時(shí)不同納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)據(jù)分布及增長(zhǎng)趨勢(shì)。由圖3可知，添加納米材料后，赤藻糖醇的導(dǎo)熱系數(shù)顯著增加。根據(jù)C.Benard等［12］提出的移動(dòng)界面導(dǎo)熱系數(shù)模型可知，加入納米銅顆粒后，由于納米銅的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于赤藻糖醇，導(dǎo)致界面熱阻減??；另一方面由于納米粒子的比表面積隨著粒徑的減小而增加，將納米銅顆粒加入赤藻糖醇基液后，增大赤藻糖醇內(nèi)部的傳熱面積：這兩方面宏觀上便表現(xiàn)為導(dǎo)熱系數(shù)的增加。

3.1.2 導(dǎo)熱系數(shù)隨循環(huán)的變化

由于0.0%納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇的導(dǎo)熱系數(shù)相比于其他五種質(zhì)量配比的導(dǎo)熱系數(shù)而言明顯偏小，為了便于分析，選擇納米銅質(zhì)量配比分別為0.1%，0.3%和0.5%的三種赤藻糖醇進(jìn)行分析。由圖4可知，赤藻糖醇的導(dǎo)熱系數(shù)呈下降趨勢(shì)，但在下降的過程中導(dǎo)熱系數(shù)的變化呈現(xiàn)波動(dòng)性，由于增加導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素是納米銅的添加增大材料的傳熱面積、減小界面熱阻，而降低導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素是納米銅的沉降而導(dǎo)致傳熱面積減小、界面熱阻增大以及相變組織在循環(huán)中損壞，這幾種循環(huán)不可逆因素導(dǎo)致物質(zhì)熵增。

導(dǎo)熱系數(shù)的波動(dòng)性用非平衡態(tài)熱力學(xué)可解釋為：在循環(huán)過程中外界高溫加熱條件不穩(wěn)定的情況下，導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)有時(shí)處于非線性非平衡態(tài)，在開口系統(tǒng)中使蓄熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)為耗散結(jié)構(gòu)，相組織內(nèi)部成分出現(xiàn)自組織現(xiàn)象即在液體當(dāng)中出現(xiàn)貝納德流，這種貝納德流元胞能夠增加系統(tǒng)的有序度，使其向好的狀態(tài)發(fā)展即系統(tǒng)中輸入負(fù)熵。但是系統(tǒng)大部分時(shí)間處于線性非平衡區(qū)，系統(tǒng)的主要發(fā)展仍然處于熵增狀態(tài)，導(dǎo)致材料導(dǎo)熱系數(shù)整體上出現(xiàn)波動(dòng)性。由于三種納米銅比例的赤藻糖醇物質(zhì)熵都在第100次時(shí)都達(dá)到最大值，使導(dǎo)熱系數(shù)都在此時(shí)降至最低。

圖3 初始6種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇導(dǎo)熱系數(shù)的增長(zhǎng)曲線Fig.3 Initial growth curve of thermal conductivity coefficient of erythritol with six kinds of proportional of nano copper quality ratio

圖4 納米銅質(zhì)量配比分別為0.1%、0.3%、0.5%的三種赤藻糖醇導(dǎo)熱系數(shù)變化曲線Fig.4 Change curve of heat conductivity coefficient of three kinds of erythritol adding nano copper quality ratio of 0.1%，0.3%，0.5%

3.2 循環(huán)過程中過冷度的變化

六種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇DSC過冷度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總，如表2所示。

表2 六種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇100次DSC過冷度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（℃）Tab.2 Experimental data of DSC super?cooling degree of erythritol with six quality ratio of nano copper in 100 times

過冷度越大，臨界半徑越小，成核的幾率越大，晶核的數(shù)目越多，結(jié)晶速度越快，但是由于液體出現(xiàn)過冷現(xiàn)象，成核時(shí)要從能量的起伏中獲得克服成核功形成新相時(shí)所需能量的難度也增大，所以整體上過冷液體是緩慢發(fā)生成核的［13］。相變材料出現(xiàn)過冷度的過程如圖5所示。

圖5 相變材料過冷度生成的過程Fig.5 Formation process of the super?cooling of phase change material

有序度主要表示相變材料所處的狀態(tài)，隨著循環(huán)次數(shù)增加不可逆因素導(dǎo)致相變材料物質(zhì)熵增加，有序度下降。

觀察圖6平均過冷度發(fā)現(xiàn)，納米銅-赤藻糖醇復(fù)合相變蓄熱材料隨循環(huán)次數(shù)的增加其過冷度呈現(xiàn)先降后升再降的趨勢(shì)，其變化機(jī)制大致可分為3個(gè)階段。在0～20次循環(huán)期間，由于納米銅作為成核劑加速相變材料的不均勻成核，不需要過大的過冷度來(lái)降低成核功［14］協(xié)助成核，因此初期過冷度較?。辉?0～80次循環(huán)期間，由于納米銅的沉降，導(dǎo)致作為成核劑的納米銅粒子大大減小，為了協(xié)助成核，過冷度增大降低成核功，因此過冷度逐漸上升；在80～100次循環(huán)期間，赤藻糖醇本身可能由于經(jīng)歷多次循環(huán)且含有雜質(zhì)，導(dǎo)致其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生降解，使其過冷度變化趨勢(shì)再次發(fā)生改變。

由平均過冷度分布可知，納米銅-赤藻糖醇的過冷度隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增加。從物質(zhì)熵的角度分析，由于隨著循環(huán)次數(shù)的增加過程中的不可逆因素（如納米銅的沉降、相變材料的分解等），導(dǎo)致物質(zhì)熵增的累積，相變材料的品質(zhì)降低。六種不同納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇過冷度變化曲線如圖6所示。

圖6 六種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇過冷度變化曲線Fig.6 Change curve of super cooling degree of erythritol with six different quality ratio

3.3 循環(huán)過程中相變潛熱的變化

六種不同納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇DSC潛熱值［15］實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總，如表3所示。

表3 六種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇100次DSC潛熱值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果匯總（J／g）Tab.3 Experimental data summary of DSC latent heat of erythritol with six different quality ratio of nano copper in 100 times

100次循環(huán)后，納米銅質(zhì)量配比為0.0%～0.5%的六種赤藻糖醇其相變潛熱按順序變化范圍可依次分成三個(gè)數(shù)值區(qū)間200～300 J／g，100～150 J／g和160～250 J／g，依擇優(yōu)原則在各區(qū)間中選取潛熱值保持最好的最具使用價(jià)值的0.1%，0.3%和0.5%三種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇進(jìn)行理論分析。由圖7中三種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇潛熱值變化曲線可以看出，剛開始時(shí)不同質(zhì)量配比的赤藻糖醇的潛熱值之間的差距很小。隨著循環(huán)次數(shù)的逐漸增加，在60次之前潛熱值呈現(xiàn)輕微的波動(dòng)，沒有出現(xiàn)大幅度的降低，因此可以得出相變材料在60次之前化學(xué)性能穩(wěn)定，這一情況與A.Shukla等［16］對(duì)赤藻糖醇穩(wěn)定性進(jìn)行的75次蓄放熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果大體相符。然而在60次之后，除了納米銅質(zhì)量配比為0.1%的赤藻糖醇在到達(dá)80次時(shí)有小幅度的增加，質(zhì)量配比為0.3%和0.5%的赤藻糖醇在剩下的20次都出現(xiàn)劇烈的下降，尤其以質(zhì)量配比為0.3%的赤藻糖醇變化最為劇烈。這是由于隨著赤藻糖醇的循環(huán)加熱，導(dǎo)致赤藻糖醇逐漸老化而引起相組織內(nèi)部發(fā)生變化，同時(shí)赤藻糖醇大量分解，導(dǎo)致赤藻糖醇的物質(zhì)熵增加，相變材料的蓄熱能力惡化。

圖7 納米銅質(zhì)量配比為0.1%，0.3%和0.5%三種比例的赤藻糖醇潛熱值變化曲線Fig.7 Change curve of latent heat of erythritol with three kinds of proportion adding nano copper quality ratio of 0.1%，0.3%，0.5%

若運(yùn)用能量的熱力學(xué)原理解釋潛熱的衰減［17］，假設(shè)忽略赤藻糖醇熔化溫度的波動(dòng)，赤藻糖醇的潛熱可表示為固液態(tài)間的熵變與熔化溫度的乘積：

式中：ΔH為赤藻糖醇的焓差，kJ；T為相變溫度，K；sl為液體的熵值，kJ／K；ss為固體的熵值，kJ／K。

則赤藻糖醇在初始狀態(tài)時(shí)的熔化潛熱為：

在整個(gè)熱循環(huán)過程中，赤藻糖醇一直與環(huán)境存在能量交換，在熔點(diǎn)與凝固點(diǎn)附近由于熱力學(xué)系統(tǒng)（即相變材料）的狀態(tài)偏離平衡態(tài)不遠(yuǎn)，因此其吸、釋熱是一個(gè)線性的非平衡態(tài)的熱力學(xué)過程。n次循環(huán)后，赤藻糖醇晶態(tài)熵的變化可表示為：

式中：δse，n為赤藻糖醇在n次熱循環(huán)過程中與環(huán)境進(jìn)行能量交換時(shí)產(chǎn)生的熵流，kJ／K。由于假設(shè)儲(chǔ)蓄和釋放的潛熱相等，則外界引起的熵流δse，n＝0 kJ／K。赤藻糖醇在熱循環(huán)過程中熵的變化主要是其自身產(chǎn)生的熵變?chǔ)膕i，n，包括熱流力、擴(kuò)散力、內(nèi)界面缺陷、晶粒取向、應(yīng)力等在熱循環(huán)過程中產(chǎn)生的能量耗散所引起的熵變即物質(zhì)熵增。根據(jù)非平衡態(tài)熱力學(xué)最小熵增原理，在接近平衡的條件下，與外界強(qiáng)加的穩(wěn)定限制相適應(yīng)的非平衡定態(tài)的熵產(chǎn)具有最小值，即：

則n次循環(huán)后，赤藻糖醇的晶態(tài)熵為：

此時(shí)，赤藻糖醇的熔化潛熱為：

赤藻糖醇熔態(tài)時(shí)晶體結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是處于完全無(wú)序的狀態(tài)中sl，n＝ sl，0，則：

由于（δsi，n）min是一正值，所以ΔHn＜ΔH0，即多次熱循環(huán)后，赤藻糖醇的熔化潛熱小于初始狀態(tài)的熔化潛熱。如前所述，在系統(tǒng)中存在多個(gè)熱力學(xué)力和流相互作用時(shí)，如果人為地固定k個(gè)力，而任其余的（n?k）個(gè)力自由浮動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)一直任其調(diào)整到熵產(chǎn)率最小的狀態(tài)，即最小熵增狀態(tài)。在不考慮物質(zhì)交換的相變儲(chǔ)／釋熱的循環(huán)過程中，當(dāng)儲(chǔ)熱或釋熱方式固定時(shí)，儲(chǔ)釋熱過程趨向于熵產(chǎn)率最小的狀態(tài)，這樣n次熱循環(huán)后赤藻糖醇的物質(zhì)熵也會(huì)達(dá)到一個(gè)最大值（即物質(zhì)熵在基準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的狀態(tài)）赤藻糖醇熔化潛熱值的減少也趨于一個(gè)最小值，即赤藻糖醇的熔化潛熱值的衰減會(huì)趨于一個(gè)最小值且保持穩(wěn)定。

4 結(jié)論

本文分析了在赤藻糖醇中添加不同質(zhì)量比例的納米銅后對(duì)其傳熱性能的影響。通過熱力學(xué)熵的相似性原理引入物質(zhì)熵概念，從物質(zhì)熵增的角度出發(fā)，對(duì)相變材料在100次循環(huán)過程中導(dǎo)熱系數(shù)、過冷度以及潛熱變化進(jìn)行了分析概述，得到的結(jié)論如下：

1）通過對(duì)比添加不同質(zhì)量比例納米銅的赤藻糖醇發(fā)現(xiàn)，納米銅的添加確實(shí)對(duì)改善赤藻糖醇的導(dǎo)熱系數(shù)有較好的效果。

2）100次循環(huán)過后，六種納米銅質(zhì)量配比的赤藻糖醇導(dǎo)熱系數(shù)都有所下降，但隨著納米銅質(zhì)量配比的減少其衰減幅度增大；過冷度開始時(shí)降低，但是隨著循環(huán)次數(shù)的增加整體趨勢(shì)又開始增加；相變潛熱衰減最為劇烈，分析0.1%、0.3%和0.5%三種納米銅質(zhì)量比例的赤藻糖醇可知，0.3%的潛熱值從326.2 J／g衰減到146.3 J／g，衰減比達(dá)到55%。綜上所述，在循環(huán)過程中相變材料內(nèi)的物質(zhì)熵增不斷累積，導(dǎo)致材料的可用性降低。

3）由熵增的原因分析，如果要提高熱量的利用品質(zhì)與效率一定要嚴(yán)格控制加熱溫度，從而有效降低熱力學(xué)以及物質(zhì)熵增，達(dá)到對(duì)能量的高效利用。

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Analysis of Thermal Cycling Stability of Nanocopper?erythritol based on Increase in Material Entropy

Zhang Xuelai Zhou Pengfei Xu Weiwen Du Xiaodong Liu Jun
（Institute of Cooling Energy Storage Technology，Shanghai Maritime University，Shanghai，201306，China）

This paper briefly introduces the preparation of nanocopper-erythritol.According to the internal mechanism of the change of thermal property in phase change material（PCM），the causes of material changes in the circulation process are explored.Using test data from differential scanning calorimetry（DSC）and a thermal conductivity tester（Hotdisk），the heat conductivity coefficient，supercooling degree，and latent heat during 0，20，40，60，80，and 100 thermal cycles are analyzed.The change process of PCMs is summarized based on the point of growth of material entropy which is introduced through the thermodynamic principle of thermodynamic entropy.Experimental results show that after 100 cycles，the performance parameters of the phase change material have been decreased differently.The declining degree of the thermal conductivity coefficient is lower when the amount of nanocopper increases. The overall cooling degree of erythritol with nanocopper added is less than that of erythritol without nanocopper.In the latter stages，the declining degree of the latent heat value increases as the number of cycles increases.

nanocopper-erythritol；thermal cycle；material entropy；heat conductivity coefficient；super-cooling degree；latent heat

TB61＋1；TB34；TK02

：A

0253－4339（2017）03－0108－06

10.3969／j.issn.0253－4339.2017.03.108

章學(xué)來(lái)，男，教授，博士生導(dǎo)師，上海海事大學(xué)蓄冷研究所，（021）38282925，E-mail：Xlzhang＠shmtu.edu.cn。研究方向：相變儲(chǔ)能技術(shù)、蓄冷蓄熱技術(shù)、冷鏈物流技術(shù)、空調(diào)節(jié)能技術(shù)、高效太陽(yáng)能利用技術(shù)。

2016年7月22日

About the corresponding author

Zhang Xuelai，male，professor，Ph.D.，supervisor，Institute of Cooling Energy Storage Technology，Shanghai Maritime University，＋86 21-38282925，E-mail：Xlzhang＠shmtu.edu.cn.Research fields：phase change energy storage technology；cold and heat storage technology；cold chain logistics technology；air conditioning energy-saving technology；high efficient solar energy utilization technology.