壳管束相变蓄热器蓄热性能全耦合数值分析

发布时间：2022-08-02 17:18

　　采用数值方法分析壳管束相变蓄热器的蓄热性能.首先建立三维非稳态相变蓄热器的数值模型,然后采用块结构化网格实现网格的划分和生成,最后对相变材料的相变传热和传热流体的对流传热进行耦合分析.数值结果表明,相对于传热流体的入口流速,蓄热管束的总蓄热量受传热流体入口温度的影响更大,且潜热蓄热量仅取决于相变材料的体积.在蓄热过程中,蓄热管束的时均能效比和时均蓄热率均出现了一个峰值.随着传热流体入口流速的增加,蓄热管束的总能效比减小,总蓄热率增大;随着入口温度的增加,蓄热管束的总能效比和总蓄热率均增大. 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 物理模型
2 数学模型
    2.1 传热流体区控制方程
    2.2 管壁区控制方程
    2.3 相变材料区控制方程
    2.4 相变蓄热器的能效比和蓄热率
        1) 推动管束中传热流体流动所消耗的机械能为
        2) 蓄热器的总蓄热量:
        3) 蓄热器的能效比[12]:
        4) 蓄热器的蓄热率[13]:
3 数值模型验证
    3.1 网格独立性考核及时间步长的选择
    3.2 数值结果的考核
4 数值结果与讨论
    4.1 壳管束相变蓄热器液相率场特性
    4.2 蓄热量特性
    4.3 能效比和蓄热率特性
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能热利用中相变蓄热装置优化设计研究[J]. 曲世琳,彭莉,吴晓琼,杨利香.  太阳能学报. 2015(07)
[2]针翅管式相变蓄能设备蓄热放热性能的数值模拟[J]. 陈忠华,马贵阳,杜明俊,李霞,佟忠正.  流体机械. 2010(12)
[3]泡沫金属/石蜡复合相变材料蓄热过程的数值模拟[J]. 刘芳,于航.  建筑节能. 2010(02)
[4]圆柱形肋管及光管组成的蛇管式相变蓄热器充热性能的实验研究[J]. 陈颖，孙泽权.  广东机械学院学报. 1994(04)



本文编号：3668927