本文對(duì)一種柱體式U型管儲(chǔ)熱單元在充放熱過(guò)程中的熱性能進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。該儲(chǔ)熱單元以相變溫度為120℃的赤蘚糖醇作為相變材料,以水作為傳熱流體。本文首先對(duì)該儲(chǔ)熱單元在水平放置情況下的完全充熱過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算。同時(shí)分析了儲(chǔ)熱單元擺放方式、儲(chǔ)熱材料中添加碳納米顆粒進(jìn)行導(dǎo)熱強(qiáng)化、添加翅片進(jìn)行傳熱強(qiáng)化、不同傳熱流體入口流量以及不同傳熱流體充熱溫度對(duì)充熱過(guò)程的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),在充熱過(guò)程中,水平放置儲(chǔ)熱單元內(nèi)相變材料在自然對(duì)流的作用下,單元上部的相變材料首先熔化,而單元下的相變材料則最后熔化。對(duì)于一個(gè)完全充熱過(guò)程,儲(chǔ)熱單元豎直放置時(shí)完全熔化時(shí)間是水平放置時(shí)的1.4倍。只有當(dāng)添加的碳納米顆粒的體積比達(dá)到1%以上時(shí),充熱速率才有明顯增加。當(dāng)碳納米顆粒的體積比達(dá)到2%時(shí),充熱過(guò)程中的完全熔化時(shí)間為純相變材料情況下的77%。當(dāng)傳熱流體的入口溫度從413 K提高到433 K時(shí),后者充熱過(guò)程中的完全熔化時(shí)間降低為前者的48%。傳熱流體充熱流量對(duì)充熱過(guò)程中的相變材料的完全熔化時(shí)間影響很小。其次對(duì)該儲(chǔ)熱單元在水平放置情況下完全放熱過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算。同時(shí)分析了儲(chǔ)熱單元擺放方式、儲(chǔ)熱材料中添加碳納米顆粒進(jìn)行導(dǎo)熱強(qiáng)化和... 

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)表
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 儲(chǔ)熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及熱性能分析
        1.2.2 強(qiáng)化傳熱
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容和研究目標(biāo)
    1.4 研究工作創(chuàng)新性
第2章 U型管儲(chǔ)熱單元物理及數(shù)值模型
    2.1 物理模型
    2.2 數(shù)學(xué)模型
    2.3 邊界條件和初始條件
        2.3.1 邊界條件
        2.3.2 初始條件
    2.4 無(wú)關(guān)解驗(yàn)證
    2.5 模型驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 充熱過(guò)程熱性能分析及優(yōu)化
    3.1 完全充熱過(guò)程的熱性能分析
    3.2 擺放方式比較
    3.3 添加納米顆粒的影響
    3.4 添加翅片對(duì)充熱過(guò)程的影響
    3.5 傳熱流體入口流量的影響
    3.6 充熱溫度的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 放熱過(guò)程熱性能分析及優(yōu)化
    4.1 完全放熱過(guò)程熱性能分析
    4.2 擺放方式的影響
    4.3 添加納米顆粒對(duì)放熱過(guò)程的影響
    4.4 添加翅片對(duì)放熱過(guò)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 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]進(jìn)口速度對(duì)汽車(chē)空調(diào)冷凝器翅片換熱性能影響分析[J]. 房穎,薛姣.  農(nóng)機(jī)使用與維修. 2015(04)
[2]用穩(wěn)態(tài)平板法測(cè)定儲(chǔ)熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 茅靳豐,黃玉榮,李金田,刁孝發(fā),李偉華,馬曉光.  制冷與空調(diào). 2010(05)
[3]光漏斗導(dǎo)光聚能高溫相變儲(chǔ)熱直接供熱式太陽(yáng)能爐的性能研究[J]. 鄭宏飛,陶濤,何開(kāi)巖,薛曉迪.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(06)
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博士論文
[1]面向儲(chǔ)熱的納米復(fù)合相變材料熔化傳熱特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱子欽.浙江大學(xué) 2018
[2]相變儲(chǔ)熱熱泵熱水器及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王永川.浙江大學(xué) 2006

碩士論文
[1]太陽(yáng)能中溫相變儲(chǔ)熱器熱損失的研究[D]. 劉俊峰.合肥工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3690358