太陽能熱發(fā)電中鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱材料及儲(chǔ)熱系統(tǒng)研究.pdf

1、能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著全球工業(yè)的迅猛發(fā)展，全球化石燃料不斷減少，迫切要求各國(guó)開發(fā)利用新能源。 太陽能是巨大的能源寶庫(kù)，具有清潔無污染、取用方便等特點(diǎn)，但是太陽輻射具有顯著的稀薄性、間斷性和不穩(wěn)定性，而蓄熱技術(shù)是滿足生產(chǎn)和生活中連續(xù)利用太陽能的最好方法之一。 在多種儲(chǔ)熱技術(shù)中，固-液相變儲(chǔ)熱因具有儲(chǔ)熱密度大、儲(chǔ)熱過程近似恒溫、體積變化小、過程易控制等優(yōu)點(diǎn)而得到各國(guó)科學(xué)家的廣泛重視。 本文研究對(duì)象是鋁合

2、金高溫相變儲(chǔ)熱材料及其儲(chǔ)熱系統(tǒng)。該相變儲(chǔ)熱材料具有高的相變潛熱、大的儲(chǔ)熱密度、性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的開發(fā)潛力。 本文通過設(shè)計(jì)不同成分鋁合金相變儲(chǔ)熱材料并進(jìn)行相關(guān)熱物理性能實(shí)驗(yàn)，分析了儲(chǔ)熱材料高儲(chǔ)熱密度的機(jī)理，選取了一種高效的太陽能高溫儲(chǔ)熱材料。 鋁合金高溫儲(chǔ)熱系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)可以提高儲(chǔ)熱室內(nèi)的熱交換能力，延長(zhǎng)儲(chǔ)熱系統(tǒng)使用壽命，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，也是整個(gè)儲(chǔ)熱系統(tǒng)成功、高效運(yùn)行的關(guān)鍵因素。本文選擇多種保溫性能

3、良好的保溫材料，通過傳熱計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)了儲(chǔ)熱室保溫材料組合。 高溫鋁合金對(duì)普通不銹鋼、碳鋼均具有較強(qiáng)的腐蝕能力，本文通過分析新型陶瓷材料的高溫性能以及高溫鋁合金對(duì)不銹鋼的腐蝕機(jī)理，研究了新型陶瓷材料、耐熱鋼以及鎳基高溫合金作為儲(chǔ)熱管道材料的可行性。 本文還針對(duì)以鋁合金作為高溫儲(chǔ)熱材料、空氣作為傳熱介質(zhì)的儲(chǔ)熱室進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括折流擋板的使用、管道排列、儲(chǔ)熱室內(nèi)換熱過程的強(qiáng)化以及進(jìn)、出氣口布置等，計(jì)算了兩種不同結(jié)構(gòu)儲(chǔ)熱室的