相變蓄熱換熱器的數(shù)值模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國用電峰谷差現(xiàn)象日益嚴(yán)重，同時(shí)城市冬季供暖帶來的污染問題也越加嚴(yán)重，為了改善這些問題，加大調(diào)節(jié)用電負(fù)荷和調(diào)整冬季供暖用能結(jié)構(gòu)，需要深入研究蓄熱技術(shù)，開發(fā)應(yīng)用蓄熱技術(shù)的產(chǎn)品。相變蓄熱換熱裝置充分利用了相變蓄熱材料儲(chǔ)熱密度大、蓄熱時(shí)溫度波動(dòng)小的特點(diǎn)，對(duì)工業(yè)余熱回收和改善供暖環(huán)境起著積極作用。因而，在世界各國都在面臨能源危機(jī)的今天，新型高效的相變蓄熱裝置對(duì)能源的合理利用有很重要的影響。
　　本文選用赤藻糖醇

2、為相變蓄熱材料，并采用帶有內(nèi)環(huán)肋和翅片的換熱管，設(shè)計(jì)出了適用于室內(nèi)的相變蓄熱換熱器，并對(duì)其蓄熱過程進(jìn)行數(shù)值模擬和參數(shù)優(yōu)化。首先，根據(jù)某一地區(qū)冬季室內(nèi)供暖負(fù)荷對(duì)相變蓄熱器尺寸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)；建立相變蓄熱換熱器的物理模型，利用FLUENT軟件對(duì)蓄熱器的相變傳熱問題建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行蓄熱過程的數(shù)值模擬；而后，研究不同結(jié)構(gòu)對(duì)蓄熱性能的影響：分析了換熱管有無內(nèi)環(huán)肋對(duì)蓄熱體性能的影響；對(duì)比分析不同翅片間距的換熱體相變時(shí)間和蓄熱效率，并對(duì)換熱管結(jié)構(gòu)

3、進(jìn)行優(yōu)化；利用數(shù)值模擬數(shù)據(jù)對(duì)相變蓄熱換熱器的入口流速、入口溫度等運(yùn)行工況進(jìn)行優(yōu)化。
　　結(jié)果表明：熱流體通道內(nèi)增加內(nèi)環(huán)肋能有效提升相變蓄熱器整體性能，獲得更好的蓄熱效果；換熱管翅片結(jié)構(gòu)對(duì)相變蓄熱過程有較大影響，選擇合理的翅片結(jié)構(gòu)能夠改善蓄熱器性能。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)環(huán)肋換熱管管長與管內(nèi)壓降成正比關(guān)系，平均每厘米壓降為52.8Pa，蓄熱效率隨著管長增加呈先增加后降低的趨勢，最佳管長為400mm；帶有翅片的內(nèi)環(huán)肋換熱管蓄熱器，入口溫度為495