固液相變材料具有高潛熱、相變過程溫度恒定等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于新能源熱能存儲和功率設(shè)備溫度調(diào)控等領(lǐng)域。但是,相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)普遍較小,導(dǎo)致系統(tǒng)的傳熱速率較慢。針對相變材料固液相變傳熱特性及強化機(jī)理,本文通過格子Boltzmann方法研究了熱流體密度分布、肋片位置、高導(dǎo)熱粒子體積分?jǐn)?shù)等因素的影響規(guī)律。此外,本文構(gòu)建并驗證了柱坐標(biāo)系固液相變格子Boltzmann模型、偽焓法固液相變格子Boltzmann模型、焓轉(zhuǎn)化法固液相變格子Boltzmann模型和固液相變離散統(tǒng)一動力學(xué)模型,提高了固液相變格子Boltzmann模型的精度。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）針對方腔內(nèi)的固液相變過程,建立了固液相變格子Boltzmann模型,并利用非均勻熱流邊界強化相變材料的傳熱速率。在方腔壁面上分別施加均勻熱流、線性熱流和二次熱流,研究了熱流密度分布對相變材料溫度分布和相變界面位置的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,通過旋轉(zhuǎn)方腔改變自然對流路徑,對傳熱速率進(jìn)一步強化。結(jié)果表明,在線性熱流分布控制參數(shù)為0.006時,將方腔逆時針旋轉(zhuǎn)15o可將相變材料液相率相較于無傾斜情況增加了0.4%。（2）針對電池在低溫環(huán)境下的保... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：205 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

離散速度示意圖

1 緒論焓法格子 Boltzmann 模型，并與現(xiàn)有焓法格了誤差項對溫度分布和相變界面位置的影響法固液相變格子 Boltzmann 模型�；ǜ褡� Boltzmann 模型，并利用 Stefan 問題型進(jìn)行驗證。在此基礎(chǔ)上，本文提出采用多項函數(shù)關(guān)系，進(jìn)一步完善了焓轉(zhuǎn)化法格子 Boltza散統(tǒng)一動力學(xué)模型，本文建立了固液相變離流動與傳熱、一維雙區(qū)域相變、一維恒流加熱模型，推廣了 Boltzmann 輸運方程在固液相變，對主要結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并提出未來的研究展非均勻熱流邊界(第 2 章)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固-液相變糊狀區(qū)的格子Boltzmann研究[J]. 陳寶明,郜凱凱,姜昊.  工程熱物理學(xué)報. 2017(11)
[2]SOFC電極多組分傳質(zhì)過程的格子Boltzmann模擬[J]. 徐晗,黨政,白博峰.  工程熱物理學(xué)報. 2013(09)
[3]基于格子Boltzmann方法的多孔介質(zhì)流體滲流模擬[J]. 何瑩松.  科技通報. 2013(04)
[4]基于格子Boltzmann方法的孔隙率對泡沫金屬內(nèi)相變材料融化傳熱的影響[J]. 張巖琛,杲東彥,陳振乾.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(01)
[5]納米流體的格子Boltzmann模擬[J]. 宣益民,李強,姚正平.  中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué). 2004(03)
[6]格子Boltzmann方法中的邊界條件[J]. 聶德明,林建忠.  計算物理. 2004(01)

博士論文
[1]相變微膠囊儲能過程傳熱與流動特性研究[D]. 劉臣臻.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于固液相變傳熱介質(zhì)的動力電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 饒中浩.華南理工大學(xué) 2013
[3]微尺度流動與傳熱傳質(zhì)的格子Boltzmann方法[D]. 鄭林.華中科技大學(xué) 2010



本文編號：3064493