熔融盐潜热储/放能系统换热特性实验研究
发布时间：2021-08-31 04:55
本文搭建了中温壳管式熔融盐潜热储/放能系统,实验研究了不同质量流量对系统蓄/放热的影响,考虑到纯熔盐的低热导率不利于系统换热,本文采用添加泡沫镍的方法来强化纯熔盐的热导率,以提高系统的性能,并与纯熔盐系统进行了对比分析。系统的平均功率和效率用以评价该壳管式储/放能系统的性能。
【文章来源】：工程热物理学报. 2016,37(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图２丨诸能罐纵截面图??＼?／?，??Ｆｉｅ．?２?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??本文以共融盐纯度为９９．０％的ＮａＮ０３和??
运行特性更是少有?监测相变材料的温度变化。??报道。??本文在文献［６］研究的基础上建立了中温壳管式?＾??ｐ??熔融盐储能系统，实验研究了不同质量流量对系统?〇?ｒｔｐ??储／放能的影响，计算了储放能过程中系统的平均功?＋?：―??率和总效率，并将纯熔盐与添加了多孔介质强化换??热的复合相变材料的储／放能特性进行了对比分析，?Ｂ?＿?２｜??以期能为熔融盐储／放能系统结合太阳能集热器的实??际应用提供基础和指导。?ｃ?ＪＪ??１实验装置及流程??本文搭建了如图１所示的培融盐储能实验系统，?ｉｐ＾Ｐ??换热工质在管外流动，相变材料被封装在管内。实验?ｄ??采用的换热工质为ＴＨＥＲＭＩＮＯＬ?６６导热油，考虑?§??到不同温度下油的密度差，储能过程中，高温油槽?Ｅ??的热油经过油泵，从储能罐的上部流入，经过换热?§??后，较低温度的油从下面出口流出，返回高温油槽；?Ｆ??放能过程中，低温油槽的冷油经过油泵，从储能罐的??下部流入，经过换热后，被加热的热油从上面出口流?Ｉ?１１?Ｉ??出，经过水冷器降温后返回低温油槽。储能罐上下进?图２丨诸能罐纵截面图??出口位置布置有ＰｔｌＯＯ铂电阻来测童导热油进出口?＼?／?，??Ｆｉｅ．?２?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??温度＝??＿?—?本文以共融盐（纯度为９９．０％的ＮａＮ０３和??Ｍａｓｓ?ｂａｌａｎｃｅ！?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ＫＮ０３按质量比１：１混合）作为纯熔盐（溶点??（Ｈｉ?ｏｉｌ?ｔａｎｋ?▼?ｒ?，??—ＥＨ?２１８？２２８°Ｃ）１６１相变
温度降到１１５°Ｃ??在测试前均进行了标定，其误差为±〇．ｌ°Ｃ，所有测?作为放能结束时间点。实验测试了不同流量下纯熔??得的温度信号通过安捷伦３４９７０Ａ保存于电脑。?盐系统的放能时间周期，当流量为０．０４６?ｋｇ／Ｓ，?０．９５??＾?，＞Ａ?ｋｇ／Ｓ，?０．１２５?ｋｇ／Ｓ时，对应的放能时间分别为１０４３０??２?Ｚ口呆和１寸化?ｓ，?８９３０?ｓ和７４９０?ｓ。图中２００°Ｃ附近，熔盐温度有一??２．１纯＠盐系统的性能?个较为平缓的变化阶段，是液态熔盐逐渐凝固的过??图３给出了储能过程质量流量为０．０５５?ｋｇ／ｓ时程。在凝固之則，＇液态溶盐温度下降较快，錄因为??纯焰盐的温升曲线，由于导热猶体循环加热，倾苗迅ｆ??较慢，储能罐进出口温差很小，换热过程极其缓慢，面ｆ??整个储能避时赚长。細柯《翻辆倾＝??升趋势变化的地方，其中ｉ（）５°ｃ处为熔盐的固＠?＾??相变处，而２２Ｑ°Ｃ附近为固液相变处。在２２Ｑ°Ｃ?丫一液体状心下降温疋非吊迅＾■的。而溶血全４麵??／Ｈｉ?后，虽然导热系数增大，但溶盐与导热油之间的温差??于温度升高，系统的漏热增大，整体升温速率在不断??下降？随着液态熔盐的出现，自然对流逐渐增强，对??换热起到－定促进作用，但受限于小温黾賴热效??果的提升极为有限，可以看到在２２０°Ｃ之后，温度度’。６??上升速度要比之前略快。因为循环管路和储能罐的＾??漏热，储能罐内温度很难达到油脈定的２５０〇Ｃ，而力４』ｓ，雙Ｓ，出口尚温的时间长了?ＩＩ３．７％。??是在略低于设定温度处达到平衡，此时导热油进出??口温度及熔盐温度均不再变化，认为储能过程结束。?２４〇Ｌ？ｒ？！Ｓ?＿?：＇．?
本文编号：3374235
【文章来源】：工程热物理学报. 2016,37(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图２丨诸能罐纵截面图??＼?／?，??Ｆｉｅ．?２?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??本文以共融盐纯度为９９．０％的ＮａＮ０３和??
运行特性更是少有?监测相变材料的温度变化。??报道。??本文在文献［６］研究的基础上建立了中温壳管式?＾??ｐ??熔融盐储能系统，实验研究了不同质量流量对系统?〇?ｒｔｐ??储／放能的影响，计算了储放能过程中系统的平均功?＋?：―??率和总效率，并将纯熔盐与添加了多孔介质强化换??热的复合相变材料的储／放能特性进行了对比分析，?Ｂ?＿?２｜??以期能为熔融盐储／放能系统结合太阳能集热器的实??际应用提供基础和指导。?ｃ?ＪＪ??１实验装置及流程??本文搭建了如图１所示的培融盐储能实验系统，?ｉｐ＾Ｐ??换热工质在管外流动，相变材料被封装在管内。实验?ｄ??采用的换热工质为ＴＨＥＲＭＩＮＯＬ?６６导热油，考虑?§??到不同温度下油的密度差，储能过程中，高温油槽?Ｅ??的热油经过油泵，从储能罐的上部流入，经过换热?§??后，较低温度的油从下面出口流出，返回高温油槽；?Ｆ??放能过程中，低温油槽的冷油经过油泵，从储能罐的??下部流入，经过换热后，被加热的热油从上面出口流?Ｉ?１１?Ｉ??出，经过水冷器降温后返回低温油槽。储能罐上下进?图２丨诸能罐纵截面图??出口位置布置有ＰｔｌＯＯ铂电阻来测童导热油进出口?＼?／?，??Ｆｉｅ．?２?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??温度＝??＿?—?本文以共融盐（纯度为９９．０％的ＮａＮ０３和??Ｍａｓｓ?ｂａｌａｎｃｅ！?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ＫＮ０３按质量比１：１混合）作为纯熔盐（溶点??（Ｈｉ?ｏｉｌ?ｔａｎｋ?▼?ｒ?，??—ＥＨ?２１８？２２８°Ｃ）１６１相变
温度降到１１５°Ｃ??在测试前均进行了标定，其误差为±〇．ｌ°Ｃ，所有测?作为放能结束时间点。实验测试了不同流量下纯熔??得的温度信号通过安捷伦３４９７０Ａ保存于电脑。?盐系统的放能时间周期，当流量为０．０４６?ｋｇ／Ｓ，?０．９５??＾?，＞Ａ?ｋｇ／Ｓ，?０．１２５?ｋｇ／Ｓ时，对应的放能时间分别为１０４３０??２?Ｚ口呆和１寸化?ｓ，?８９３０?ｓ和７４９０?ｓ。图中２００°Ｃ附近，熔盐温度有一??２．１纯＠盐系统的性能?个较为平缓的变化阶段，是液态熔盐逐渐凝固的过??图３给出了储能过程质量流量为０．０５５?ｋｇ／ｓ时程。在凝固之則，＇液态溶盐温度下降较快，錄因为??纯焰盐的温升曲线，由于导热猶体循环加热，倾苗迅ｆ??较慢，储能罐进出口温差很小，换热过程极其缓慢，面ｆ??整个储能避时赚长。細柯《翻辆倾＝??升趋势变化的地方，其中ｉ（）５°ｃ处为熔盐的固＠?＾??相变处，而２２Ｑ°Ｃ附近为固液相变处。在２２Ｑ°Ｃ?丫一液体状心下降温疋非吊迅＾■的。而溶血全４麵??／Ｈｉ?后，虽然导热系数增大，但溶盐与导热油之间的温差??于温度升高，系统的漏热增大，整体升温速率在不断??下降？随着液态熔盐的出现，自然对流逐渐增强，对??换热起到－定促进作用，但受限于小温黾賴热效??果的提升极为有限，可以看到在２２０°Ｃ之后，温度度’。６??上升速度要比之前略快。因为循环管路和储能罐的＾??漏热，储能罐内温度很难达到油脈定的２５０〇Ｃ，而力４』ｓ，雙Ｓ，出口尚温的时间长了?ＩＩ３．７％。??是在略低于设定温度处达到平衡，此时导热油进出??口温度及熔盐温度均不再变化，认为储能过程结束。?２４〇Ｌ？ｒ？！Ｓ?＿?：＇．?
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