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填充多级相变材料的套管式储热器性能研究

论文摘要

提出一种填充三级相变材料的水平套管式储热器,并建立该储热器的综合性能评价指标,基于该指标数值预测和研究了分隔壁面、翅片布置和方向等参数对系统综合性能的影响。结果表明:分隔壁面对PCM的自然对流有明显的抑制作用,且相变温度越高,抑制效果越显著;相对于无翅片结构,在各级PCM中布置翅片的储热器的综合储热效率提高了约2.27倍;不同翅片布置方向下PCM液相率的变化可分为两个不同阶段,且均匀布置的翅片结构(Case2)具有较优的综合性能;各级PCM间熔化速率的不均匀性是制约系统整体储热性能的关键因素;Case5的翅片布置方式使各级PCM间熔化速率的均匀性明显改善,与Case2相比,其综合储热效率提高了28.30%。

论文目录

  • 引言
  • 1 模型与方法
  •   1.1 物理模型
  •   1.2 数学模型
  •   1.3 初始及边界条件与数值方法
  •   1.4 参数定义
  • 2 模型及独立性验证
  •   2.1 网格独立性验证
  •   2.2 时间步长独立性验证
  •   2.3 模型验证
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 分隔壁面对储热性能的影响
  •   3.2 翅片对储热性能的影响
  •   3.3 翅片布置方向对储热性能的影响
  •   3.4 各级PCM熔化速率均匀性优化
  • 4 结论
  • 符号说明
  •   下角标

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王宁,张晨宇,徐洪涛,张剑飞

    关键词: 太阳能,传热,相变材料,翅片优化,数值模拟

    来源: 化工学报 2019年S2期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 材料科学,新能源

    单位: 上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室

    基金: 国家重点研发计划项目(2018YFF0216000)

    分类号: TK513.1;TB34

    页码: 191-200

    总页数: 10

    文件大小: 2111K

    下载量: 132

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/9f89a3cf800c8c7f424f81ed.html