熱能是全球最大的終端能源利用方式,供熱占據(jù)全球終端能源消費的50%左右,其中,在工業(yè)領(lǐng)域超過74%的熱能被以過程熱的形式消耗。目前,制約相變儲熱行業(yè)發(fā)展的最大問題就在于,商業(yè)化相變材料導(dǎo)熱系數(shù)太低。因此,本文設(shè)計了一種平均孔隙率為0.95的梯度泡沫銅,并將孔隙率0.95的均質(zhì)泡沫金屬和梯度泡沫金屬分別浸入相變材料己二酸(熔點為153℃)中,組成復(fù)合相變材料。基于管殼式換熱器概念設(shè)計相變儲熱單元,即換熱工質(zhì)硅油從內(nèi)管流過,殼體內(nèi)填充復(fù)合相變材料,使得換熱工質(zhì)與復(fù)合相變材料中儲存的熱量進行交換,殼體采用石英玻璃管從而方便觀察相變過程。為了對不同相變儲熱單元熱性能的影響進行實驗探究和對比,搭建了一套實驗室尺度的中溫太陽能儲熱系統(tǒng)。同時,為了確保各個儲熱單元的實驗條件一致,用CFD的方法設(shè)計了一個流動分配器,使得通過各個儲熱單元的換熱工質(zhì)擁有相同的入口溫度和流量。評估不同儲熱單元在充熱和放熱過程的熱性能,而且還探究了不同流量的換熱工質(zhì)對充熱性能的影響。本文的主要研究結(jié)論如下:(1)實驗結(jié)果表明,同在相變材料中添加均質(zhì)泡沫金屬相比,不論是充熱還是放熱過程,梯度泡沫金屬都可以有效增加熱傳遞速率,提...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1各國工業(yè)能耗統(tǒng)計[5]

梯度泡沫金屬強化中溫相變儲熱單元熱性能實驗研究4第1章緒論1.1課題研究背景能源是世界經(jīng)濟發(fā)展的命脈,能源消費的快速增長與經(jīng)濟的快速增長息息相關(guān)。隨著工業(yè)化的進程，人們對能源的需求與日俱增。熱能是全球最大的終端能源利用方式，供熱占據(jù)全球終端能源消費的50%左右，其中，通常一個國家....

圖1.2相變材料的相變過程[11]

天通過太陽能聚光器所獲得的能量儲存起來，以供夜晚或陰雨天使用。儲熱技術(shù)是一種將多余的能量以熱、冷或其組合的形式存儲在介質(zhì)中的技術(shù)，并在需要時通過能量轉(zhuǎn)換過程直接或間接地進行利用[9]，能夠有效地解決太陽能在時間和空間上供需不匹配問題。儲熱技術(shù)主要分為三大類:顯熱儲熱、潛熱儲熱和熱....

圖1.3管殼式儲熱單元類型（a）圓柱模型（b）單管模型（c）多管模型[12]

梯度泡沫金屬強化中溫相變儲熱單元熱性能實驗研究6近年來，相比于矩形儲熱單元，這種換熱器因其易于同時充/放熱的優(yōu)點而受到廣泛關(guān)注。殼管式換熱器可由單管或多管組成，在管殼式儲熱單元中，根據(jù)相變材料的位置和管的數(shù)量又分為三種:圓柱模型、管模型和多管模型，如圖1.3所示。在圓柱模型中，相....

圖1.4相變強化傳熱方法列舉[13]

碩士學(xué)位論文7圖1.4相變強化傳熱方法列舉[13]Fig.1.4Enhancedheattransfermethodsofphasechangematerials圖1.5提高潛熱儲熱系統(tǒng)熱性能的方式分類[14]Fig.1.5Classificationofwaystoimprov....

本文編號：3971757