相變儲(chǔ)熱裝置傳熱強(qiáng)化的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文在已有理論和研究的基礎(chǔ)上，就如何提高相變儲(chǔ)熱裝置的傳熱性能進(jìn)行了探討。首先，對儲(chǔ)熱及相變儲(chǔ)熱的應(yīng)用做了介紹，同時(shí)對不同種相變儲(chǔ)熱的方式進(jìn)行了介紹比較，指出固-液相變儲(chǔ)熱具有廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景。并在對多種相變材料做全面比較以及DSC分析的基礎(chǔ)上，確定選用北京化學(xué)試劑公司提供的硬脂酸(C18H36O2)作為本文的相變材料(PCM)，其熔點(diǎn)(相變溫度)適中，相變潛熱較大，這些特性使其成為一種中常溫相變儲(chǔ)熱裝置中理想的相變儲(chǔ)熱介質(zhì)。

2、 選定了相變材料后，本文通過對多種強(qiáng)化相變儲(chǔ)熱裝置傳熱特性方式比較分析的基礎(chǔ)上，確定了以添加肋片的方式作為本文中強(qiáng)化相變儲(chǔ)熱裝置換熱特性的主要的方式，并將其作為本實(shí)驗(yàn)的主要研究對象。為此，本文設(shè)計(jì)了三種不同形狀的肋片，分別為圓形肋片、縱形肋片和螺旋形肋片。在選定相變材料和強(qiáng)化方式后，本文搭建了強(qiáng)化相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)換熱性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)由相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)和三個(gè)輔助系統(tǒng)組成，相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)是一個(gè)不銹鋼封閉圓筒腔體。三個(gè)輔助系統(tǒng)分別為：水路系統(tǒng)，電加

3、熱系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)分為相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的儲(chǔ)熱和釋熱過程，即相變材料的融化實(shí)驗(yàn)和相變材料的凝固實(shí)驗(yàn)。在儲(chǔ)熱和釋熱實(shí)驗(yàn)中，通過測定在相同的加熱功率、相同的冷卻水溫度和流量時(shí)，在相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)中不加肋片，加入肋片、加入不同形狀肋片相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)中沿徑向不同位置處溫度隨時(shí)間的變化，得出加入肋片后使得相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)徑向溫度分布均勻，換熱得到強(qiáng)化的結(jié)論。同時(shí)，本文還通過改變加熱功率，以及冷卻水溫和雷諾數(shù)(Re)的大量實(shí)驗(yàn)得出：在儲(chǔ)熱實(shí)驗(yàn)中，隨著加熱功