低温梯级相变蓄热器传热特性及优化研究

发布时间：2025-01-06 02:06

　　可再生能源在以可持续的方式提供能源服务方面发挥着重要的作用,但是可再生能源的不稳定性和间歇性是其应用过程的主要的障碍之一,当生产和需求周期不匹配时,无法提供稳定可靠的能量。相变蓄热具有蓄热密度大、相变过程中温度稳定等特点,是一种可以通过制定峰值负荷转移策略来帮助消除这种不匹配的技术。但是相变材料导热系数较低导致系统蓄放热效率普遍较低是制约其发展的主要因素。针对此问题,本文通过实验,使用导热增强填料增加相变材料的导热系数,并探究了最佳配制方法和配制比例;其次利用商业软件Fluent对比研究了梯级相变蓄热器与单级相变蓄热器蓄放热过程中的传热特性;最后探究了传热流体入口流速对梯级相变蓄热器热性能的影响。本文首先制备了MgSO₄·7H₂O,MgSO₄·7H₂O-KAl（SO₄）₂·12H₂O二元相变材料,MgSO₄·7H₂O-NH₄Al（SO₄）_2...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1相变蓄热系统强化传热方法分类Fig.1-1ClassificationofHeatTransferEnhancementMethodsforLHTESS.

洳牧希?5°C<Tm<20°C）、中温相变材料（100°C<Tm<250°C）和高温相变材料（Tm>250°C）[1]。低温相变材料主要包括水、部分水合无机盐和有机相变材料。高温相变材料包括熔融盐、金属及合金，低温相变材料包括绝大部分水合无机盐及有机相变材料，在被动式建筑、太阳能....

图1-2梯级相变蓄热系统

变材料之间不断进行热交换，因此充热时传热流体的温度沿流动方向逐渐降低，释热时则沿流动方向逐渐升高，而相变材料温度稳定在相变温度附近，使得传热流体与相变材料之间的温差逐渐缩小，导致蓄热系统尾部热流密度和换热效率降低，进而导致整体蓄放热效率的降低。将多个不同相变温度的相变材料沿竖直方....

图2-1三种相变材料

校?浞纸?拌使二者均匀混合后密封[65,69]。将烧杯放入95°C恒温水浴锅中加热至材料完全熔化，期间定时取出烧杯振荡并搅拌材料，确保两者混合充分均匀。待材料完全熔化后，将其倒出置于室温环境冷凝结晶。待材料结晶完毕，将材料晶体置于研钵中研碎至粉末。得到了用于测试的二元相变材料，将....

图2-1三种相变材料充分加热后的相特征

校?浞纸?拌使二者均匀混合后密封[65,69]。将烧杯放入95°C恒温水浴锅中加热至材料完全熔化，期间定时取出烧杯振荡并搅拌材料，确保两者混合充分均匀。待材料完全熔化后，将其倒出置于室温环境冷凝结晶。待材料结晶完毕，将材料晶体置于研钵中研碎至粉末。得到了用于测试的二元相变材料，将....

本文编号：4023623