本文關(guān)鍵詞：Y型縱翅片管式相變蓄熱過程模擬與優(yōu)化　出處：《蘭州理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：當(dāng)今世界能源問題日益嚴峻,能源的過度消耗已經(jīng)成為人類必須要面對的重大問題之一。我國是發(fā)展中國家,21世紀以來國家的工業(yè)發(fā)展大步向前,經(jīng)濟得到了飛速提升,但是隨之而來的能源問題也曝露出來,人們對能源的依賴性越來越強,緩解能源危機已經(jīng)成為我們不可忽視的問題之一。相變蓄熱技術(shù)可以將能量存儲起來,減小甚至避免能量不必要的浪費,是緩解能源危機的有效手段之一。相變蓄熱技術(shù)的優(yōu)勢在于當(dāng)熱量的供給間斷不連續(xù)或是熱量的需求與供給不平衡時,相變蓄熱技術(shù)能夠保證穩(wěn)定的熱量輸出與儲存。雖然蓄熱密度大,但相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)往往較低,導(dǎo)致熱量儲存或輸出的效率低下,這成為阻礙相變蓄熱技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素,因此通過對傳熱過程的強化來改善相變蓄熱技術(shù)中的不足成為重點研究方向,其中包括對蓄熱器結(jié)構(gòu),以及對不同操作條件下蓄熱過程的研究。利用強化傳熱技術(shù)與相變蓄熱技術(shù)兩項技術(shù)的結(jié)合,具體通過增大換熱器的傳熱系數(shù),換熱面積以及換熱器內(nèi)相變材料與熱載體的平均溫度差,使相變材料的溶化時間縮短,提高相變傳熱的效率。本文主要對翅片管強化技術(shù)進行研究,開發(fā)一種新型的翅片管,建立了三維模型,并對物理模型進行數(shù)值模擬,主要采用FLUENT流體軟件,對相變材料的溶化過程進行了研究。主要研究工作與結(jié)論:(1)開發(fā)了一種新型Y型縱翅片換熱管,并建立了三維模型。(2)對所開發(fā)的Y型縱翅片換熱管進行了數(shù)值模擬的研究,并與采用光管以及平直翅片管的換熱結(jié)果進行了對比。(3)對所開發(fā)的Y型翅片管模型以及數(shù)值模擬中的邊界條件進行優(yōu)化設(shè)計,對翅片數(shù)量、厚度、前端開合角度大小進行了研究,并對不同載熱體入口速度的工況進行了數(shù)值模擬。(4)研究結(jié)果表明本文提出的新型Y型縱翅片管換熱效果優(yōu)于光管和平直翅片管,大大縮短了相變材料的溶化時間。(5)通過對翅片數(shù)量、厚度、前段開合角度大小,以及載熱體入口速度的研究,確定了最優(yōu)模型與最優(yōu)邊界條件。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK172

【參考文獻】

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本文編號：1332788