相變蓄熱器性能與強化傳熱研究.pdf

1、儲能技術(shù)不僅能夠解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的環(huán)境污染問題，能源浪費問題，還可以解決能源供給與需求失衡的矛盾。相變蓄熱是利用相變蓄熱材料在發(fā)生相變時吸收或釋放大量潛熱。潛熱蓄熱因具有蓄熱密度高、蓄熱放熱過程溫度較為穩(wěn)定的特點而被廣泛利用。相變蓄熱系統(tǒng)作為解決能源供應(yīng)時間與空間矛盾的有效手段，是提高能源利用率的重要途徑之一。
　　本文主要對叉排管束式相變蓄熱器性能做了數(shù)值研究，采用空氣做換熱流體。數(shù)值模擬選用計算流體力學(xué)軟件Fluent15.0

2、。
　　基于二維數(shù)值模型，本文首先對叉排管束式相變蓄熱器相變材料熔化過程中換熱性能進(jìn)行研究，同時研究了不同入口空氣質(zhì)量流量對蓄熱器換熱性能的影響，并將具有叉排管束結(jié)構(gòu)和順排管束結(jié)構(gòu)的蓄熱單元中相變材料的熔化過程與平板結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。結(jié)果表明，使用空氣作為傳熱流體的相變蓄熱器的蓄熱速率可以通過增加傳熱表面、空氣湍流度和氣體質(zhì)量流量來提高;且具有叉排管束結(jié)構(gòu)的蓄熱器由于具有較大的傳熱表面和較高程度的空氣湍流，其在相變材料蓄熱過程中換熱效

3、果最好。
　　同時，本文利用翅片強化叉排管束式相變蓄熱器的傳熱性能，研究了蓄熱器圓管內(nèi)部翅片排布方式對增強換熱的影響，并給出了溫度分布圖和流線圖。研究表明，添加連接到管內(nèi)壁的翅片可以有效地提高相變蓄熱器的傳熱性能，且在相變蓄熱器相變材料的中心區(qū)域添加翅片不能增強由液體自然對流和固液相變材料熱傳導(dǎo)驅(qū)動的熔化過程，而添加連接到管內(nèi)壁的翅片可以有效地增強熔化過程。
　　最后，本文利用Fluent三維模擬，在叉排管束式相變蓄熱器基礎(chǔ)