本文關(guān)鍵詞：相變儲(chǔ)熱裝置傳熱強(qiáng)化的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 當(dāng)今能源危機(jī)和環(huán)境污染已成為社會(huì)發(fā)展面臨的兩大難題,開(kāi)發(fā)利用可再生能源與工業(yè)廢熱對(duì)節(jié)能和環(huán)保具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)通過(guò)相變材料相變時(shí)需要吸收(或放出)大量熱量的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ),這對(duì)于解決太陽(yáng)能與工業(yè)廢熱在供求時(shí)間上的不一致問(wèn)題,以及實(shí)現(xiàn)電力的“移峰填谷”,具有重要的實(shí)用價(jià)值。因此,相變儲(chǔ)熱技術(shù)作為一種能量存儲(chǔ)的新技術(shù),已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的多方關(guān)注。但是,當(dāng)相變材料、運(yùn)行工況一定的情況下,最為突出的一個(gè)問(wèn)題是大多數(shù)相變材料(特別是目前用的較多的有機(jī)相變材料)的導(dǎo)熱系數(shù)都很低。因此,如何提高相變儲(chǔ)熱裝置傳熱性能的研究也日益成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。 本文在已有理論和研究的基礎(chǔ)上,就如何提高相變儲(chǔ)熱裝置的傳熱性能進(jìn)行了探討。首先,對(duì)儲(chǔ)熱及相變儲(chǔ)熱的應(yīng)用做了介紹,同時(shí)對(duì)不同種相變儲(chǔ)熱的方式進(jìn)行了介紹比較,指出固-液相變儲(chǔ)熱具有廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。并在對(duì)多種相變材料做全面比較以及DSC分析的基礎(chǔ)上,確定選用北京化學(xué)試劑公司提供的硬脂酸(C18H36O2)作為本文的相變材料(PCM),其熔點(diǎn)(相變溫度)適中,相變潛熱較大,這些特性使其成為一種中常溫相變儲(chǔ)熱裝置中理想的相變儲(chǔ)熱介質(zhì)。 選定了相變材料后,本文通過(guò)對(duì)多種強(qiáng)化相變儲(chǔ)熱裝置傳熱特性方式比較分析的基礎(chǔ)上,確定了以添加肋片的方式作為本文中強(qiáng)化相變儲(chǔ)熱裝置換熱特性的主要的方式,并將其作為本實(shí)驗(yàn)的主要研究對(duì)象。為此,本文設(shè)計(jì)了三種不同形狀的肋片,分別為圓形肋片、縱形肋片和螺旋形肋片。 在選定相變材料和強(qiáng)化方式后,本文搭建了強(qiáng)化相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)換熱性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)臺(tái)由相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)和三個(gè)輔助系統(tǒng)組成,相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)是一個(gè)不銹鋼封閉圓筒腔體。三個(gè)輔助系統(tǒng)分別為:水路系統(tǒng),電加熱系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)分為相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的儲(chǔ)熱和釋熱過(guò)程,即相變材料的融化實(shí)驗(yàn)和相變材料的凝固實(shí)驗(yàn)。在儲(chǔ)熱和釋熱實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)測(cè)定在相同的加熱功率、相同的冷卻水溫度和流量時(shí),在相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)中不加肋片,加入肋片、加入不同形狀肋片相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)中沿徑向不同位置處溫度隨時(shí)間的變化,得出加入肋片后使得相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)徑向溫度分布均勻,換熱得到強(qiáng)化的結(jié)論。同時(shí),本文還通過(guò)改變加熱功率,以及冷卻水溫和雷諾
【關(guān)鍵詞】：相變儲(chǔ)熱裝置 肋片 強(qiáng)化換熱 相變材料 換熱流體
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TK124
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題的背景及研究意義12-14
• 1.1.1 能源短缺和環(huán)境污染制約當(dāng)今社會(huì)發(fā)展12
• 1.1.2 可再生能源的開(kāi)發(fā)利用12-13
• 1.1.3 相變儲(chǔ)能的優(yōu)、缺點(diǎn)及強(qiáng)化相變傳熱的意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)于強(qiáng)化相變儲(chǔ)能的研究14-18
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外有關(guān)強(qiáng)化相變儲(chǔ)能的文獻(xiàn)綜述14-18
• 1.2.2 強(qiáng)化相變儲(chǔ)能技術(shù)存在的問(wèn)題18
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 儲(chǔ)熱及相變儲(chǔ)能材料20-33
• 2.1 引言20-21
• 2.2 儲(chǔ)熱方式分類21-22
• 2.2.1 根據(jù)儲(chǔ)存的能量形態(tài)分類21-22
• 2.2.2 根據(jù)蓄熱溫度范圍分類22
• 2.3 相變蓄熱的概述22-23
• 2.4 相變潛熱儲(chǔ)熱的實(shí)際應(yīng)用23-27
• 2.4.1 太陽(yáng)能熱儲(chǔ)存23-24
• 2.4.2 電力調(diào)峰24
• 2.4.3 工業(yè)儲(chǔ)熱應(yīng)用24-25
• 2.4.4 在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[51]25
• 2.4.5 在建筑領(lǐng)域（包括建筑空調(diào)和供暖）的應(yīng)用25-27
• 2.5 所用相變材料的選擇27-32
• 2.5.1 相變材料的選擇27-29
• 2.5.2 相變材料的DSC分析29-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及誤差分析33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置33-37
• 3.2.1 相變蓄熱系統(tǒng)33-34
• 3.2.2 輔助系統(tǒng)34-36
• 3.2.3 溫度測(cè)量36
• 3.2.4 流量測(cè)量36
• 3.2.5 功率測(cè)量36-37
• 3.2.6 長(zhǎng)度測(cè)量37
• 3.2.7 數(shù)據(jù)采集37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備37-38
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器37
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)元件37-38
• 3.4 實(shí)驗(yàn)步驟38-39
• 3.5 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建及調(diào)試39-41
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的搭建39-40
• 3.5.2 熱電偶的標(biāo)定40-41
• 3.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差分析41-43
• 3.6.1 溫度測(cè)量誤差42
• 3.6.2 流量測(cè)量誤差42-43
• 3.6.3 質(zhì)量測(cè)量誤差43
• 3.6.4 功率測(cè)量誤差43
• 3.6.5 長(zhǎng)度測(cè)量誤差43
• 3.6.6 其它環(huán)節(jié)誤差43
• 3.7 本章小結(jié)43-45
• 第4章 相變儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱過(guò)程及強(qiáng)化45-76
• 4.1 引言45
• 4.2 不加肋片相變儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)熱性能45-51
• 4.2.1 相變材料的熔化曲線45-47
• 4.2.2 徑向溫度分布47-49
• 4.2.3 熱流密度的影響49-51
• 4.3 加入圓形肋片相變儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)熱性能51-59
• 4.3.1 加入圓形肋片相變材料融化曲線51-53
• 4.3.2 加入圓形肋片對(duì)PCM溫度響應(yīng)的影響53-55
• 4.3.3 圓形肋片對(duì)溫度分布的影響及強(qiáng)化傳熱分析55-59
• 4.4 加入縱形肋片相變儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)熱性能59-66
• 4.4.1 加入縱形肋片相變材料熔化曲線59-60
• 4.4.2 加入縱形肋片對(duì)PCM溫度響應(yīng)的影響60-62
• 4.4.3 縱形肋片對(duì)溫度分布的影響及強(qiáng)化傳熱分析62-66
• 4.5 加入螺旋形肋片相變儲(chǔ)熱裝置的儲(chǔ)熱性能66-73
• 4.5.1 加入螺旋形肋片相變材料熔化曲線66-67
• 4.5.2 加入螺旋形肋片對(duì)PCM溫度響應(yīng)的影響67-70
• 4.5.3 螺旋形肋片對(duì)溫度分布的影響及強(qiáng)化傳熱分析70-73
• 4.6 肋片形狀對(duì)徑向溫度分布的影響73-75
• 4.6.1 固液界面遷移規(guī)律73-74
• 4.6.2 徑向溫差分布74-75
• 4.7 本章小結(jié)75-76
• 第5章 相變儲(chǔ)熱裝置釋熱過(guò)程及強(qiáng)化76-110
• 5.1 引言76
• 5.2 釋熱過(guò)程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及曲線分析76-86
• 5.2.1 不加肋片相變儲(chǔ)熱裝置釋熱性能76-81
• 5.2.2 徑向溫度分布81-82
• 5.2.3 冷卻水進(jìn)口溫度對(duì)凝固過(guò)程的影響82-84
• 5.2.4 冷卻雷諾數(shù)（流量）的影響84-86
• 5.3 加入圓形肋片相變儲(chǔ)熱裝置的釋熱性能86-94
• 5.3.1 加入圓形肋片硬脂酸的凝固曲線86-91
• 5.3.2 加入圓形肋片徑向溫度分布91-93
• 5.3.3 冷卻水流量對(duì)徑向溫度分布的影響93-94
• 5.4 加入縱形肋片相變儲(chǔ)熱裝置的釋熱性能94-102
• 5.4.1 加入縱形肋片硬脂酸的凝固曲線94-99
• 5.4.2 加入縱形肋片徑向溫度分布99-102
• 5.4.3 冷卻水流量對(duì)徑向溫差分布的影響102
• 5.5 加入螺旋形肋片相變儲(chǔ)熱裝置的釋熱性能102-108
• 5.5.1 加入螺旋形肋片硬脂酸的凝固曲線102-105
• 5.5.2 加入螺旋形肋片徑向溫度分布105-107
• 5.5.3 冷卻水流量對(duì)徑向溫差分布的影響107-108
• 5.6 肋片形狀對(duì)徑向溫度分布的影響108-109
• 5.7 本章小結(jié)109-110
• 結(jié)論110-112
• 參考文獻(xiàn)112-117
• 符號(hào)表117-118
• 附錄118-122
• 附錄1118-120
• 附錄2120-121
• 附錄3121-122
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文122-123
• 致謝123

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 謝志輝;陳林根;孫豐瑞;;T形肋(火積)耗散率最小與最大熱阻最小構(gòu)形優(yōu)化的比較研究[J];中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué);2011年07期

2 王浩;劉何清;魯孟群;張杰;;仿真技術(shù)在小型空氣冷凝器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];制冷與空調(diào);2011年04期

3 李茂德;王峰;梁們;;動(dòng)力電池散熱數(shù)值模擬分析[J];熱科學(xué)與技術(shù);2011年02期

4 王亞青;劉東;劉明侯;王璐;郭紅;;數(shù)值正交方法在微槽道散熱器性能優(yōu)化上的運(yùn)用[J];中國(guó)激光;2011年07期

5 逄學(xué)艷;郭彬;毛華永;郝勝兵;魯國(guó)江;;車用液化天然氣加熱器性能的試驗(yàn)研究[J];內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置;2011年03期

6 陳啟勇;何川;高園園;;大功率LED路燈散熱器自然對(duì)流的數(shù)值研究[J];半導(dǎo)體光電;2011年04期

7 王曉增;張麗;朱惠人;梁衛(wèi)穎;;渦輪葉片內(nèi)部回轉(zhuǎn)通道的換熱實(shí)驗(yàn)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2011年07期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 王新軍;;天線陣發(fā)射模塊散熱器的設(shè)計(jì)[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子機(jī)械工程分會(huì)2007年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

2 李清清;陳超;藺潔;王國(guó)建;李琢;;低溫?zé)崴匕遢椛鋼Q熱器準(zhǔn)一維模型的研究[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會(huì)資料集[C];2010年

3 李棟;方偉奇;王克軍;;某機(jī)載PCB模塊環(huán)境適應(yīng)性及防護(hù)設(shè)計(jì)[A];2010第十五屆可靠性學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

4 李洪林;錢惠杰;劉志民;朱榮朝;張鳳科;;熱管技術(shù)在鍋爐上的應(yīng)用[A];2002年晉冀魯豫鄂蒙川滬云貴甘十一省市區(qū)機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（河南分冊(cè)）[C];2002年

5 鐘達(dá)亮;秦紅;王長(zhǎng)宏;肖澤成;;LED封裝中熱沉及熱電制冷器材料的研究進(jìn)展[A];低碳技術(shù)與材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2010年

6 徐瑋;呂永;權(quán)立寶;;某型重型燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽冷卻透平靜葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬[A];科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展（A卷）——第七屆沈陽(yáng)科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨渾南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇文集[C];2010年

7 劉乃玲;劉英杰;王金墩;蔡芳芳;王海寧;;輻射冷卻系統(tǒng)下人體熱源在室內(nèi)的換熱實(shí)驗(yàn)研究[A];中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑熱能動(dòng)力分會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 郭江峰;換熱器的熱力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李莉;相變儲(chǔ)熱裝置傳熱強(qiáng)化的實(shí)驗(yàn)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

2 張友利;外部流動(dòng)對(duì)流換熱的（火用）傳遞特性研究[D];重慶大學(xué);2007年

3 謝勐吉;微系統(tǒng)中相關(guān)電子裝備的散熱研究[D];電子科技大學(xué);2011年

4 汪文輝;新型旋流高溫空氣燃燒器的數(shù)值模擬研究[D];東華大學(xué);2010年

5 劉志琦;超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)再生冷卻技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 陳啟勇;LED路燈散熱器自然對(duì)流研究[D];重慶大學(xué);2011年

7 金漫麗;高效微小通道熱沉的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

8 何偉;電子設(shè)備散熱特性分析與仿真方法研究[D];電子科技大學(xué);2011年

9 許冬梅;雙銅管銅鋁復(fù)合柱翼型散熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];青島理工大學(xué);2010年

10 李s，

本文編號(hào)：351685