發(fā)布時間：2023-10-27 17:56

　　相變蓄熱是一種通過利用相變材料在發(fā)生相變過程中吸收或釋放熱量來儲存能量的技術(shù),其具有儲能密度大、儲熱能力強、相變溫度恒定等優(yōu)點,可以有效緩解能量供求雙方在時間、地點以及強度上不匹配的問題。因此,相變儲熱技術(shù)已被廣泛地應用于化工行業(yè)、電力能源、航天和建筑節(jié)能等多個領(lǐng)域,是一種解決能源危機的有效途徑。相變蓄熱技術(shù)的關(guān)鍵因素是相變材料,然而目前相變材料的導熱系數(shù)比較低,致使傳熱效果不理想,限制了相變蓄熱技術(shù)在工業(yè)上的應用。因此,相變蓄熱技術(shù)的強化問題已成為當今能源應用領(lǐng)域的研究熱點。本研究主要是通過改變翅片管結(jié)構(gòu),研究其對蓄熱裝置性能影響。本文以石蠟作為相變儲熱材料,設(shè)計了一種新型雙開角縱向翅片管結(jié)構(gòu)。采用數(shù)值模擬的方法,通過Fluent軟件對其蓄熱過程和放熱過程進行了數(shù)值模擬。對比了無翅片和平直翅片對蓄/放熱性能的影響,同時探討了其結(jié)構(gòu)參數(shù)和邊界條件對蓄熱過程的影響。通過分析得出如下結(jié)論:(1)研究翅片結(jié)構(gòu)對蓄熱性能的影響機制。結(jié)果表明,在蓄熱過程中,本文設(shè)計的雙開角縱向翅片相比于光管、平直翅片,石蠟完全熔化時間分別縮短了63.27%和23.53%;放熱過程中,石蠟凝固時間也分別縮短了60...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 相變蓄熱技術(shù)概述
        1.2.1 蓄熱技術(shù)的分類
        1.2.2 相變蓄熱技術(shù)的應用
    1.3 相變材料的研究
        1.3.1 相變材料的分類
        1.3.2 相變材料的選擇
        1.3.3 相變材料的研究進展
    1.4 國內(nèi)外相變蓄熱技術(shù)強化傳熱研究現(xiàn)狀
    1.5 研究內(nèi)容
第2章 相變蓄/放熱理論及數(shù)值求解方法
    2.1 引言
    2.2 相變蓄熱理論基礎(chǔ)
        2.2.1 相變蓄熱基本原理
        2.2.2 相變蓄熱特點
    2.3 相變蓄熱的數(shù)學模型
        2.3.1 溫度法模型
        2.3.2 焓法模型
    2.4 數(shù)學模型的求解方法
    2.5 Fluent軟件簡介
        2.5.1 Fluent軟件特點
        2.5.2 Fluent軟件模擬流程
    2.6 Solidification/Melting模型理論
    2.7 本章小結(jié)
第3章 雙開角翅片相變蓄熱單元蓄/放熱過程模擬
    3.1 引言
    3.2 翅片管
    3.3 物理模型
    3.4 數(shù)學模型
    3.5 控制方程
    3.6 模型及算法的選擇
        3.6.1 湍流模型
        3.6.2 SIMPLE算法
    3.7 網(wǎng)格劃分
    3.8 求解器及邊界條件設(shè)置
    3.9 結(jié)果與分析
        3.9.1 相變蓄熱單元蓄熱過程的結(jié)果與分析
        3.9.2 相變蓄熱單元放熱過程的結(jié)果與分析
    3.10 蓄熱單元的蓄熱量和蓄熱效率計算分析
    3.11 本章小結(jié)
第4章 雙開角翅片相變蓄熱過程的系統(tǒng)優(yōu)化模擬
    4.1 引言
    4.2 翅片結(jié)構(gòu)對相變蓄熱過程的影響
        4.2.1 翅片數(shù)目對蓄熱過程的影響
        4.2.2 翅片開角的角度對蓄熱過程的影響
        4.2.3 翅片厚度對蓄熱過程的影響
        4.2.4 無量綱高度對蓄熱過程的影響
        4.2.5 翅片開角位置對蓄熱過程的影響
    4.3 邊界條件對相變蓄熱過程的影響
        4.3.1 載熱體入口溫度對相變蓄熱過程的影響
        4.3.2 入口流速對相變蓄熱過程的影響
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝



本文編號：3856995