受限空间内熔盐相变蓄热动态特性数值模拟研究

发布时间：2021-02-21 09:17

　　面对资源约束和生态破坏的矛盾困局,人类掀起了一场能源创新的革命,其中储能技术的不断创新在能源供给和可持续发展中发挥重要作用。热能储存技术普遍应用于太阳能储能、电力负荷转移、工业余热回收等领域。在储能技术发展史上,熔盐作为一种传热能力强、使用温度范围广、蒸汽压低及成本低等优点的传热蓄热材料已经引起广泛关注。但是目前基于熔盐的研究大部分停留在高温显热蓄热、管内的对流换热等方面,对于熔盐熔化（相变）过程,特别是考虑自然对流的熔化过程的研究比较少。本文以熔盐作为一种相变材料,考虑液相的自然对流特征,采用CFD数值模拟方法,研究熔盐材料熔化过程的动态传热特性。一是基于经典的方腔式蓄热结构,在内置加热源且四周绝热的封闭方腔内,考虑液相自然对流的情况下,建立熔盐熔化传热的数值模型。研究相变材料从固相到液相的相变传热过程,液相的自然对流对相变蓄热过程温度场的影响,以及考虑内置热源功率的变化和加热棒尺寸的变化等因素对熔盐相变过程的影响。二是为了提高超临界空气储能系统效率,储存压缩空气余热,建立了以熔盐与压缩空气传热的管壳式相变蓄热单元模型,研究熔盐相变传热蓄热的动态规律,探讨压缩空气的入口流速等参数对熔... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

近二十年，全球能源消费量变化情况

图 1-1 近二十年，全球能源消费量变化情况[5]Fig.1-1 World consumption of energy in nearly two decades

图 1-3 不同可再生能源发电方式在统计的国家中的占比情况 Proportion of different renewables power technologies in investigative 时，电能的消费情况在白天和夜间也是不同的，通常白天上需求较少，电价低。而电力部门的发电功率却相对固定。利用储能技术在一定程度上可以实现将夜间的低价电力高峰期储能系统又将其释放出来，实现了削峰填谷，满足，改进输、配电系统的稳定性和经济性。因此，储能不但电的效率、安全性和经济性，也是实现可再生能源大规模年国家能源局出台《关于促进储能技术与产业发展的指导意味着我国政府已经明确了储能技术参与电力调峰的角色裁衣”。发展大容量、高效率、规模化的储能技术，电力从而可以提高电网运行效率，增加供电的可靠性。系统

【参考文献】：
期刊论文
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[2]中低温相变蓄热的研究进展[J]. 徐治国,赵长颖,纪育楠,赵耀.  储能科学与技术. 2014(03)
[3]内置发热体的封闭方腔自然对流换热数值模拟[J]. 张敏,晏刚,陶锴.  化工学报. 2010(06)
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[5]Progress in electrical energy storage system:A critical review[J]. Thang Ngoc Cong.  Progress in Natural Science. 2009(03)
[6]二维方腔非稳态自然对流数值模拟研究[J]. 杨卫卫,何雅玲,徐超,陶文铨.  工程热物理学报. 2004(02)
[7]太阳能化学贮热的研究现状及前景[J]. 郑宏飞.  新能源. 1995 (04)

博士论文
[1]超临界空气蓄热蓄冷数值与实验研究[D]. 刘佳.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012

硕士论文
[1]超临界空气填充床蓄热及传热特性实验研究[D]. 杨亮.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2013



本文编号：3044149