集中式太陽能發(fā)電（CSP）是最有前途的可再生能源發(fā)電技術(shù)之一,它利用太陽能集熱器產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,驅(qū)動渦輪機發(fā)電。該技術(shù)具有無污染、無溫室氣體排放、能源儲量大等優(yōu)點。積極發(fā)展CSP技術(shù)是解決當(dāng)前全球能源供應(yīng)問題最有效的途徑之一,而開發(fā)具有成本效益的熱能儲存系統(tǒng)是CSP技術(shù)發(fā)展的重要組成部分。相變儲能在相變過程中具有較大的熱容,且在接近恒定溫度下具有潛在的儲能能力,發(fā)展?jié)摿薮蟆＝陙?雖然對中低溫PCMs進(jìn)行了大量的研究,但是對于高溫相變材料和高溫?zé)崮軆Υ孢^程的系統(tǒng)集成研究還比較缺乏。本文提出了一種以鋁合金和熔融鹽相變儲熱材料相結(jié)合的復(fù)合相變儲熱方案,在熔融鹽相變材料中添加帶有儲熱功能的鋁合金金屬板,起到強化傳熱的效果。分別選取了兩種鋁合金材料AL-34Mg和AL-12.5Si作為鋁基金屬肋板,采用數(shù)值模擬分析了換熱器結(jié)構(gòu)參數(shù)和入口速度對箱體式儲熱單元儲熱特性的影響特性。數(shù)值研究結(jié)果表明鋁合金肋板的加入,大大縮短了儲熱時間,鋁基肋板能迅速將熱量傳遞到低溫?zé)o機鹽,金屬相變儲熱材料同樣具有較大的蓄熱能力,可保證總潛熱量不降低;鋁合金與熔鹽復(fù)合相變儲熱換熱過程分為三個階段:顯熱換熱階段、相變... 

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 蓄熱類型
        1.3.1 顯熱蓄熱
        1.3.2 化學(xué)蓄熱
        1.3.3 相變蓄熱
    1.4 研究現(xiàn)狀
    1.5 鋁合金相變材料
    1.6 本課題研究內(nèi)容與意義
第2章 相變蓄熱過程的研究方法及數(shù)值研究模型
    2.1 引言
    2.2 相變材料的選擇
    2.3 數(shù)值模擬方法
        2.3.1 計算流體力學(xué)軟件的發(fā)展概況
        2.3.2 FLUENT數(shù)值模擬軟件
    2.4 數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 層流傳熱模型
        2.4.2 湍流傳熱模型
        2.4.3 相變區(qū)焓法模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 AL-34Mg與NaCl/52MgCl_2復(fù)合相變蓄熱換熱裝置的數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 AL-34Mg與NaCl/52MgCl_2復(fù)合相變蓄熱裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.3 蓄熱單元數(shù)學(xué)模型建立
        3.3.1 數(shù)學(xué)模型的簡化假設(shè)
        3.3.2 FLUENT求解過程與網(wǎng)格無關(guān)性驗證
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 儲熱單元儲熱過程分析
        3.4.2 有無AL-34Mg肋片板對融化過程的影響
        3.4.3 間距對融化過程的影響
        3.4.4 入口速度改變對融化過程的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 AL-12.5Si與NaCl/52MgCl_2復(fù)合相變蓄熱裝置的數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 AL-12.5Si與NaCl/52MgCl_2復(fù)合相變儲熱裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.3 蓄熱單元數(shù)學(xué)模型建立
        4.3.1 數(shù)學(xué)模型的簡化假設(shè)
        4.3.2 FLUENT求解過程與網(wǎng)格無關(guān)性驗證
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 儲熱單元儲熱過程分析
        4.4.2 有無AL-12.5Si肋片板對融化過程的影響
        4.4.3 間距對融化過程的影響
        4.4.4 入口速度改變對融化過程的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 本文的創(chuàng)新性
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]中低溫相變蓄熱的研究進(jìn)展[J]. 徐治國,趙長穎,紀(jì)育楠,趙耀.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2014(03)
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[5]板翅式熱泵相變儲熱器的實驗研究[J]. 朱冬生,葉為標(biāo),汪南,謝望平.  太陽能學(xué)報. 2012(06)
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[9]翅片管束式管殼式換熱器三維數(shù)值模擬研究[J]. 李欣,鄧斌,陶文銓.  工程熱物理學(xué)報. 2005(02)

博士論文
[1]相變儲熱換熱器設(shè)計及強化換熱機理研究[D]. 王培倫.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]熱泵相變儲能換熱器強化傳熱數(shù)值模擬和實驗研究[D]. 葉為標(biāo).華南理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]管殼式相變蓄熱器的蓄熱性能優(yōu)化研究[D]. 高旭亮.河北工業(yè)大學(xué) 2012
[2]儲能鋁合金容器的腐蝕與防護(hù)的研究[D]. 余巖.廣東工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號：3676776