【摘要】：目前,中國與世界上的國家一樣處于飛速發(fā)展的階段,中國的發(fā)展在能源與環(huán)境,經(jīng)濟與氣候等問題日益重視。因此,加快新能源的發(fā)展與可再生能源的研究已經(jīng)達(dá)成世界共識與一致行動,其中,太陽能利用受到廣泛的關(guān)注�？紤]到太陽能的不確定性因素,儲能成為各國研究的一個熱題。本文主要對蓄熱體進(jìn)行研究,主要分為顯熱蓄熱和潛熱蓄熱。顯熱蓄熱采用單螺旋管圓柱混凝土蓄熱罐。其中,水作為傳熱介質(zhì),高溫混凝土作為蓄熱介質(zhì),研究蓄熱流體的不同溫度和速度等影響因素對蓄熱時間的影響。得到其監(jiān)測點溫度隨時間的變化趨勢和溫度場的情況變化。此外,對變節(jié)距螺旋管模型進(jìn)行研究,并與等節(jié)距螺旋管的影響因素進(jìn)行對比分析。潛熱蓄熱采用球形膠囊模型,對球形膠囊石蠟-水進(jìn)行實驗分析,得出相變材料的熔點,根據(jù)實驗參數(shù),采用FLUENT進(jìn)行模擬,與實驗結(jié)果進(jìn)行對比分析,驗證模擬的準(zhǔn)確性。根據(jù)模擬結(jié)果對球形膠囊模型進(jìn)行優(yōu)化,在膠囊內(nèi)部添加翅片增強傳熱,并對翅片長度和膠囊的尺寸等影響因素進(jìn)行分析。結(jié)果表明,單螺旋蓄熱罐隨著入口流速的增加,蓄熱罐的溫度也相應(yīng)增加。隨著入口溫度的增加,流體與蓄熱材料的換熱效果也就越明顯。隨著流速的增大,其流速不再是影響蓄熱的主要因素,入口溫度對蓄熱的影響越來越重要,且變節(jié)距所需要的加載時間相對于等節(jié)距提高了傳熱效率。變節(jié)距螺旋管相對于等節(jié)距螺旋管,其加載時間縮短。搭建了石蠟作為相變材料的恒溫水浴試驗平臺,獲得石蠟(RT 27)的相變區(qū)間為299~305K,溫度變化很小,釋放大量的潛熱且持續(xù)時間較長。將模擬結(jié)果和實驗結(jié)果進(jìn)行對比,驗證了膠囊內(nèi)添加翅片的熔化模型的準(zhǔn)確性。建立了球形膠囊潛熱蓄熱模型,球形膠囊內(nèi)部增加翅片增強換熱,與無翅片膠囊蓄熱相比,膠囊內(nèi)添加翅片傳熱增強相變材料的熔化。隨著翅片長度的增加,膠囊內(nèi)溫度升高并趨于平穩(wěn)。改變膠囊尺寸,監(jiān)測點溫度到達(dá)772K時所需要的時間隨著隨著膠囊尺寸越大,加載時間越長。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK513.5
【圖文】：

年 輻 射 量/MJ/m2包含的主要區(qū)域源最豐富6680~8400甘肅北部、寧夏北部青海西部、新疆南部源較豐富5852~6680山西北部、內(nèi)蒙南部甘肅中部、西藏東南源中等的5016~5852河南、山東、河北東遼寧、山西北部、云源較差的4180~5016廣西、湖北、湖南、山西南部、安徽南部源最差的3344~4180 四川大部分地區(qū)、貴的太陽能年輻射日照時間大于 2200h 的地區(qū)占總?cè)≈槐M，用之不竭，又有良好的經(jīng)濟性[10-13]。圖[14]。

混凝土具有良好的蓄熱性能，且混凝土的造價偏低，操作簡單，適用于太發(fā)電站蓄熱材料。且在我國廣袤沙地，具有制備混凝土所需要的原材料，為土作為蓄熱材料提供了優(yōu)勢。.2.1.3 顯熱蓄熱材料結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀北京工業(yè)大學(xué)鹿院衛(wèi)等[64]為降低熔融鹽顯熱儲熱成本，提出了在儲熱罐內(nèi)浸沒式換熱器實現(xiàn)熔鹽蓄熱和釋放的新方法，在分析熔融鹽單罐儲熱原理的上采用 FLUENT 模擬分析垂直分布交錯排列水平圓柱表面熔融鹽自然對流規(guī)律。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)為增強管排表面的對流換熱，圓柱間垂直間距不宜過小平間距不宜過大。西班牙太陽能實驗基地（PSA）項目中，Laing 等[65]以高凝土和陶瓷作為蓄熱材料，并對蓄熱單元的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比。朱教群采LUENT 模擬對鋼管排練方式由平行改為三角錯排，在橫截面中面積保持不變傳熱性能增強。Shabgard 等對蓄熱介質(zhì)與蓄熱單元的兩種流動換熱方向進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明系統(tǒng)（a）比系統(tǒng)（b）的傳熱效果好，如圖 1.3 所示。.4 是典型的 LHTS 蓄熱單元[66]，研究流體平行于管殼和蓄熱介質(zhì)沖刷球床的結(jié)構(gòu)。

如圖 1.3 所示。圖1.4 是典型的 LHTS 蓄熱單元[66]，研究流體平行于管殼和蓄熱介質(zhì)沖刷球床的蓄熱結(jié)構(gòu)。圖 1.3 縱向（a）和橫向（b）沖刷蓄熱單元系統(tǒng)圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2795703