太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)是太陽(yáng)能利用的重要方式。但太陽(yáng)能受環(huán)境因素影響較大,為提高熱發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性及其利用效率,亟需開(kāi)發(fā)新型有效的高溫儲(chǔ)能系統(tǒng)。論文在此研究背景下,首先利用石墨泡沫的高導(dǎo)熱性,制備出適用于太陽(yáng)能熱發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)的石墨泡沫/共晶鹽復(fù)合相變材料,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了其穩(wěn)定性能;然后采用數(shù)值模擬方法對(duì)其儲(chǔ)能單元分析,研究了復(fù)合相變材料儲(chǔ)能過(guò)程;最后以總?cè)刍蹋⿻r(shí)間和總平均熱流密度為考核指標(biāo)對(duì)儲(chǔ)能單元性能影響因素進(jìn)行分析評(píng)判�？v觀全文,得出以下結(jié)論:（1）經(jīng)20次、50次、100次熱循環(huán)測(cè)試,制備的石墨泡沫/共晶鹽的泄漏量分別為0.33%、2.99%、4.60%,且材料物質(zhì)結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有變化。結(jié)果表明該復(fù)合相變材料在使用中具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,使用周期長(zhǎng),應(yīng)用價(jià)值高。（2）對(duì)純共晶鹽與石墨泡沫/共晶鹽相變過(guò)程模擬研究發(fā)現(xiàn):石墨泡沫/共晶鹽導(dǎo)熱系數(shù)高,減少了總?cè)刍蹋⿻r(shí)間,提高了相變過(guò)程傳熱速率;石墨泡沫的局部熱非平衡模型對(duì)顯熱溫度場(chǎng)影響極低,對(duì)相變過(guò)程溫度場(chǎng)影響較大;局部熱非平衡模型能夠客觀的反映復(fù)合相變材料的相變過(guò)程,更能從機(jī)理解釋石墨泡沫/共晶鹽相變過(guò)程中能量的傳遞;石墨泡沫的加入,降... 

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 石墨泡沫及相變儲(chǔ)能材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 石墨泡沫的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 熔融鹽相變儲(chǔ)能材料研究現(xiàn)狀
        1.2.3 強(qiáng)化PCM傳熱性能的研究
    1.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 石墨泡沫/共晶鹽復(fù)合相變材料制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        2.1.1 材料制備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        2.1.2 測(cè)試實(shí)驗(yàn)選擇
    2.2 共晶鹽的制備研究
        2.2.1 不同配比共晶鹽的制備
        2.2.2 共晶鹽相變特性分析
    2.3 復(fù)合相變材料注入比研究
        2.3.1 復(fù)合相變材料的制備
        2.3.2 復(fù)合相變材料注入比
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)注入比的影響分析
    2.4 穩(wěn)定性分析
        2.4.1 共晶鹽的穩(wěn)定性分析
        2.4.2 復(fù)合相變材料的穩(wěn)定性測(cè)試與分析
    2.5 本章小結(jié)
3 模型的建立與驗(yàn)證
    3.1 相變傳熱的數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 溫度法模型
        3.1.2 焓法模型
    3.2 FLUENT熔化/凝固模型介紹
    3.3 模型的建立
        3.3.1 物理模型
        3.3.2 數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法
        3.3.3 邊界條件及Fluent軟件設(shè)置
    3.4 模型算法及網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證
        3.4.1 模型算法驗(yàn)證
        3.4.2 網(wǎng)格獨(dú)立性考核
    3.5 本章小結(jié)
4 儲(chǔ)能單元相變過(guò)程的數(shù)值模擬研究
    4.1 石墨泡沫對(duì)共晶鹽熔化過(guò)程的影響
        4.1.1 石墨泡沫對(duì)溫度分布的影響
        4.1.2 石墨泡沫對(duì)液相分?jǐn)?shù)的影響
    4.2 石墨泡沫對(duì)共晶鹽凝固過(guò)程的影響
        4.2.1 石墨泡沫對(duì)溫度分布的影響
        4.2.2 石墨泡沫對(duì)液相分?jǐn)?shù)的影響
    4.3 局部熱非平衡模型對(duì)溫度場(chǎng)的影響
        4.3.1 熔化過(guò)程溫度場(chǎng)分析
        4.3.2 凝固過(guò)程溫度場(chǎng)分析
    4.4 相變過(guò)程總儲(chǔ)能量的變化
        4.4.1 相變過(guò)程中總能量的變化
        4.4.2 平均熱流密度
    4.5 本章小結(jié)
5 儲(chǔ)能單元中影響因素分析
    5.1 進(jìn)口溫度對(duì)儲(chǔ)能單元性能的影響
        5.1.1 進(jìn)口溫度對(duì)總?cè)刍蹋⿻r(shí)間的影響
        5.1.2 進(jìn)口溫度對(duì)總平均熱流密度的影響
    5.2 進(jìn)口速度對(duì)儲(chǔ)能單元性能的影響
        5.2.1 進(jìn)口速度對(duì)總?cè)刍蹋⿻r(shí)間的影響
        5.2.2 進(jìn)口速度對(duì)總平均熱流密度的影響
    5.3 管長(zhǎng)對(duì)儲(chǔ)能單元性能的影響
        5.3.1 管長(zhǎng)對(duì)總?cè)刍蹋⿻r(shí)間的影響
        5.3.2 管長(zhǎng)對(duì)總平均熱流密度的影響
    5.4 換熱管間距對(duì)儲(chǔ)能單元單元的影響
        5.4.1 換熱管間距對(duì)總?cè)刍蹋⿻r(shí)間的影響
        5.4.2 換熱管間距對(duì)總平均熱流密度的影響
    5.5 孔隙度對(duì)儲(chǔ)能單元性能的影響
        5.5.1 孔隙度對(duì)總?cè)刍蹋⿻r(shí)間的影響
        5.5.2 孔隙度對(duì)總平均熱流密度的影響
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
附錄 局部熱非平衡模型中有關(guān)參數(shù)計(jì)算過(guò)程
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷與攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]石墨泡沫/共晶鹽復(fù)合相變材料制備及等效導(dǎo)熱系數(shù)研究[D]. 羅志軍.鄭州大學(xué) 2014
[2]太陽(yáng)能熱發(fā)電高溫相變儲(chǔ)能材料熱物性強(qiáng)化研究[D]. 趙文佳.華北電力大學(xué) 2014
[3]多孔石墨泡沫材料的流動(dòng)及導(dǎo)熱性能研究[D]. 凌婭.重慶大學(xué) 2012
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[7]相變蓄熱技術(shù)的數(shù)值模擬研究[D]. 陳俊.鄭州大學(xué) 2007
[8]金屬基相變復(fù)合蓄熱材料的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 祁先進(jìn).昆明理工大學(xué) 2005



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