新型相變蓄熱裝置蓄放熱特性的實驗與計算模擬分析.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，對工作和生活環(huán)境提出了更高的要求，隨之對空調的需求也越來越高?？諝庠礋岜脵C組作為空調系統(tǒng)的冷熱源，由于其安裝方便、運行操作簡單等特點，近年來得到了長足的進展。但是對于冬季室外氣溫較低、濕度較大的地區(qū)，結霜問題是制約空氣源熱泵機組正常制熱運行的主要問題之一。 由于結霜將對機組的制熱性能有很大的影響，必須對機組進行必要的除霜。當空氣源熱泵機組進入除霜工況運行時，室內側換熱器轉換為蒸發(fā)器，此時不但不能給室內提供

2、熱量，反而會從室內取走熱量，導致室內供熱不穩(wěn)定，嚴重影響室內環(huán)境的熱舒適性。 為此，本論文提出將相變蓄熱技術應用于空氣源熱泵空調系統(tǒng)，采用相變蓄熱的方法解決空氣源熱泵機組的除霜問題。即研究一種可與空氣源熱泵機組匹配的相變蓄熱裝置，將一種相變溫度為42℃左右的定形相變材料填充于該蓄熱裝置中，利用該蓄熱裝置解決空氣源熱泵機組在除霜過程中造成的供熱溫度不穩(wěn)定、制熱效率下降、房間熱舒適性差的問題。 本論文將采用實驗研究與數(shù)值模擬

3、比較分析的方法，分析相變材料的幾何特性、熱媒體的流動特性及相變材料的填充方式對蓄熱裝置蓄放熱特性的影響規(guī)律，為蓄熱裝置的優(yōu)化設計提供理論和實際應用的參考依據(jù)。為此，本論文將在以下幾方面進行重點研究。 首先，對目前關于相變材料的研究概況、尤其是國際上新近出現(xiàn)的一種相變材料—定形相變材料的研究概況進行了綜合性評述，并介紹了國內外定形相變材料的應用性研究。 其次，引入相變問題數(shù)學物理模型及適用于本研究的二維板狀模型，采用差分數(shù)

4、值方法求解控制方程。 第三，建立了相變蓄熱裝置蓄放熱特性實驗的實驗臺，并對填充了板狀定形相變材料的蓄熱裝置的蓄放熱特性及其影響規(guī)律進行了實驗研究。 第四，將正交試驗的方法引入到本實驗研究中。設計了三組蓄放熱正交試驗，并對試驗結果進行了方差分析。確定板狀定形相變材料的厚度、熱媒體的流速及進口溫度、板狀定形相變材料在蓄熱裝置內的填充方式對蓄熱裝置蓄放熱速率的影響規(guī)律。 第五，采用數(shù)值模擬和實驗比較的方法，驗證了所建立