太陽(yáng)能中高溫?zé)崂弥绷⑹絻?chǔ)熱體傳熱性能研究.pdf

1、太陽(yáng)能是一種資源豐富、潔凈無(wú)污染的可再生能源，因此備受世界各國(guó)的關(guān)注。我國(guó)科技部十一五以來(lái)大力支持自主發(fā)展聚光類太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，但與國(guó)外相比我國(guó)此項(xiàng)技術(shù)尚處于起步階段。太陽(yáng)能熱發(fā)電雖然具有廣闊的發(fā)展前景，但太陽(yáng)輻射強(qiáng)度具有顯著的不穩(wěn)定性和間歇性，為彌補(bǔ)這一不足，使之從輔助能源最終變?yōu)橐环N使用方便可靠的清潔能源，儲(chǔ)能問(wèn)題的解決是關(guān)鍵的一環(huán)。國(guó)內(nèi)外相變儲(chǔ)能方式在太陽(yáng)能熱發(fā)電的研究，還處于實(shí)驗(yàn)室階段。
　　 鋁硅合金與其它金屬相變儲(chǔ)

2、熱材料相比，它具有相變溫度適中、潛熱大、傳熱性能好、過(guò)冷度小，以及資源豐富和性價(jià)比較高的特點(diǎn)。對(duì)鋁硅合金的研究目前主要集中在材料熱物性、容器相容性等方面，對(duì)鋁硅合金及其儲(chǔ)熱體在太陽(yáng)能中高溫?zé)崂孟到y(tǒng)中儲(chǔ)熱、放熱過(guò)程的研究則很少。
　　 本文以探索鋁硅合金儲(chǔ)能材料在塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用為目的，研究了直立圓柱型鋁硅合金儲(chǔ)熱體的傳熱性能。通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究的方法，研究?jī)?chǔ)熱體在充放熱過(guò)程中的傳熱過(guò)程規(guī)律。建立了外圓周半邊加熱

3、、周向加熱和中心管提熱的垂直布置的圓柱型儲(chǔ)熱體模型，采用FLUENT6.3軟件，對(duì)鋁硅合金的相變儲(chǔ)熱及放熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬了三種尺寸的圓柱體，各自在兩種熱流密度100和200kW/m2下進(jìn)行半邊加熱和中心管提熱，和50和100kW/m2下進(jìn)行周向加熱，分析并總結(jié)鋁硅合金固-液相變界面的移動(dòng)及其溫度變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明，在儲(chǔ)熱過(guò)程中儲(chǔ)熱體全部熔化所需的最高溫度不超過(guò)920K；放熱過(guò)程中儲(chǔ)熱體全部凝固時(shí)所能提供的最低供熱溫度在500