相變蓄熱技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人們對(duì)能源問題重要性的認(rèn)識(shí)，蓄能技術(shù)的重要性也日益突出。儲(chǔ)能系統(tǒng)是緩解能量供求雙方在時(shí)間、強(qiáng)度及地點(diǎn)上不匹配的有效方式，是合理利用能源及減輕環(huán)境污染的有效途徑，是廣義熱能系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的重要手段。綜合比較熱能儲(chǔ)存方式，相變蓄熱以其儲(chǔ)熱密度大、蓄熱器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、熱效率高、吸熱放熱溫度恒定、易與運(yùn)行系統(tǒng)匹配、易于控制等突出的優(yōu)點(diǎn)，日趨成為儲(chǔ)熱系統(tǒng)的首選系統(tǒng)，在許多節(jié)能和新能源利用領(lǐng)域具有誘人的應(yīng)用前景。近年來，相變蓄能技術(shù)一直受到人

2、們的重視并獲得了廣泛的應(yīng)用，因此相變傳熱的研究是很有必要的。 本文對(duì)以石蠟為相變材料的固液相變蓄熱器的相變蓄熱和放熱性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并研究了理論計(jì)算方法。 (1)本文建立的是一個(gè)，一維的、非穩(wěn)態(tài)的、液相不含自然對(duì)流的、固液相變的數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立了一個(gè)圓柱形簡(jiǎn)體，內(nèi)部放置石蠟，在中心位置是加熱水浴的物理模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在蓄熱過程中，隨著加熱時(shí)間的增加，蓄熱器內(nèi)的溫度分布不均勻性逐漸增大。石蠟蓄熱器內(nèi)溫

3、度分布不均勻性較為嚴(yán)重。在放熱時(shí)，石蠟蓄熱器的出口水溫下降較快。 (2)對(duì)固一液相變材料蓄熱器的放熱特性進(jìn)行了理論分析，建立了相應(yīng)的簡(jiǎn)化模型，并提出了理論計(jì)算公式和計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果表明：在石蠟的熔化過程中相變面是在隨著時(shí)間的推移，不斷的在向外的在移動(dòng)。在放熱過程中，進(jìn)口冷水被加熱；隨著時(shí)間的增加出口水溫逐漸降低，相變界面向柱體中心移動(dòng)。 (3)為了計(jì)算的簡(jiǎn)便我們?cè)诤侠淼幕A(chǔ)上簡(jiǎn)化模型，利用計(jì)算機(jī)編寫程序來求解模型，最后