相变蓄热单元蓄/放热过程的数值模拟研究

发布时间：2024-04-21 04:58

　　建立同心套管相变蓄热单元的二维模型,并与文献对比验证,完成网格无关性和时间步长独立性验证后,数值模拟分析模型结构和流体入口速度对蓄热特性的影响,探究导热系数和相变材料的熔点对放热特性的影响。研究结果表明:采用波节管代替光管可优化蓄热单元的蓄热特性,且3#波节管的换热性能最优,相比于光管,蓄热时间可缩短39%;其他条件不变时,增加传热流体(heat transfer fluid,HTF)的导热系数,蓄热单元的放热效率先增后降,存在最佳值;当相变材料(phase change materials,PCM)的导热系数大于HTF时,继续增加PCM的导热系数会使放热效率下降;随着PCM熔点的增加,有效放热时间先增后减,在熔点为603 K时,放热效率达到最大值0.82。

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1 数值模拟
    1.1 物理模型
    1.2 数学模型
    1.3 数值计算方法
    1.4 对比验证
2 数值模拟结果与分析
    2.1 蓄热特性分析
        2.1.1 波节管与光管的蓄热特性对比
        2.1.2 换热流体入口速度对蓄热时间的影响
    2.2 放热特性分析
        2.2.1 PCM和HTF导热系数对放热特性的影响
        2.2.2 PCM的熔点对释热特性的影响
3 结论



本文编号：3960438