隨著能源危機(jī)的加劇以及傳統(tǒng)能源對(duì)環(huán)境的污染,促使人們對(duì)新能源的需求日趨緊迫。太陽能作為一種新能源具有資源豐富、可免費(fèi)使用、無需運(yùn)輸、對(duì)環(huán)境無污染的優(yōu)點(diǎn),越來越得到人們的重視。但是太陽能具有間歇性和不穩(wěn)定的特點(diǎn),能量供求雙方在時(shí)間以及強(qiáng)度上的不匹配使其應(yīng)用受到了限制,蓄熱技術(shù)是解決該難題的有效手段。相變蓄熱系統(tǒng)以其儲(chǔ)熱密度大、熱效率高、吸放熱穩(wěn)定、容易控制運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn),日趨成為儲(chǔ)能系統(tǒng)的首選,因此對(duì)相變蓄熱的研究很重要。本文對(duì)以石蠟為相變材料的蓄熱罐進(jìn)行三維計(jì)算流體力學(xué)仿真,考慮了非恒定傳熱溫度,更加符合實(shí)際工況,從而能較全面地反映出蓄熱單元傳熱過程中溫度場(chǎng)和相變界面的變化規(guī)律,并研究了理論計(jì)算方法。（1）本文建立了一個(gè)三維的、非穩(wěn)態(tài)的、液態(tài)石蠟包含自然對(duì)流的相變蓄熱罐模型,在該模型中取一個(gè)蓄熱單元進(jìn)行研究,蓄熱單元為圓柱體,內(nèi)部放置石蠟,中心位置為傳熱管,熱水通過傳熱管和傳熱管上的翅片對(duì)石蠟進(jìn)行加熱。模擬結(jié)果表明：石蠟在熔化過程中經(jīng)歷了四個(gè)階段：熱傳導(dǎo)過程、相變蓄熱過程、自然對(duì)流強(qiáng)化換熱過程和換熱減弱過程。自然對(duì)流對(duì)熔化的影響主要體現(xiàn)在石蠟與傳熱管之間變?yōu)閷?duì)流換熱,增大了傳熱系數(shù),另一方... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 熱能儲(chǔ)存的方式
    1.3 蓄熱材料介紹
        1.3.1 根據(jù)蓄熱材料化學(xué)組成分類
        1.3.2 根據(jù)蓄熱溫度范圍進(jìn)行分類
        1.3.3 相變蓄熱材料的選擇原則
        1.3.4 相變蓄熱材料的應(yīng)用
    1.4 論文選題背景及意義
    1.5 相變蓄熱技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.6 本論文所作的工作
第二章 相變蓄熱的理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 相變傳熱的數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 相變傳熱中的主要數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 數(shù)學(xué)模型的求解方法
    2.3 一維相變傳熱問題
    2.4 多維相變傳熱問題
        2.4.1 有限差分法
            2.4.1.1 溫度法模型中的有限差分法
            2.4.1.2 焓法模型中的有限差分法
        2.4.2 有限元法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 相變蓄熱罐的數(shù)值模擬
    3.1 CFD介紹
    3.2 CFD的特點(diǎn)與工作步驟
        3.2.1 CFD的特點(diǎn)
        3.2.2 CFD的工作步驟
    3.3 二維蓄熱單元模型的建立
        3.3.1 物理模型
        3.3.2 二維蓄熱單元模擬
    3.4 三維蓄熱單元模型的建立
        3.4.1 三維相變蓄熱單元的物理模型
        3.4.2 蓄熱罐傳熱的數(shù)學(xué)模型
            3.4.2.1 管內(nèi)湍流區(qū)域的數(shù)學(xué)模型
            3.4.2.2 帶翅片的傳熱管區(qū)域的數(shù)學(xué)模型
            3.4.2.3 石蠟相變區(qū)域的數(shù)學(xué)模型
        3.4.3 三維蓄熱單元模擬的計(jì)算結(jié)果及分析
            3.4.3.1 劃分三維蓄熱單元的網(wǎng)格
            3.4.3.2 三維蓄熱單元模擬結(jié)果分析
    3.5 蓄熱單元熔化過程有影響的因素分析
        3.5.1 蓄熱材料物性參數(shù)的確定
        3.5.2 蓄熱單元模型的簡(jiǎn)化
        3.5.3 自然對(duì)流對(duì)熔化過程的影響
        3.5.4 加入翅片對(duì)熔化過程的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 蓄熱單元內(nèi)石蠟熔化的數(shù)學(xué)模型
    4.1 引言
    4.2 蓄熱單元數(shù)學(xué)模型的建立
        4.2.1 二維蓄熱單元數(shù)學(xué)模型的建立
        4.2.2 二維蓄熱單元數(shù)學(xué)模型修正系數(shù)
        4.2.3 蓄熱單元數(shù)學(xué)模型添加翅片的修正系數(shù)
        4.2.4 三維蓄熱單元數(shù)學(xué)的建立
    4.3 蓄熱單元性能模擬及其結(jié)果分析
        4.3.1 計(jì)算所選取的蓄熱單元的數(shù)據(jù)
        4.3.2 蓄熱單元性能模擬
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者攻讀碩士學(xué)位期間的成績(jī)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]相變蓄熱罐傳熱過程的數(shù)值模擬[J]. 王輝濤,劉泛函,王建軍,王仕博,王華.  昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(06)
[2]圓管外石蠟相變蓄熱與釋熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李新國(guó),李偉,郭英利.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(07)
[3]石蠟乳狀液儲(chǔ)熱技術(shù)研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J]. 鄒得球,宋文吉,肖睿,何世輝,黃沖,董凱軍,馮自平.  現(xiàn)代化工. 2008(07)
[4]石蠟在管外凝固過程的理論和實(shí)驗(yàn)分析[J]. 張奕,張小松.  化工學(xué)報(bào). 2008(06)
[5]四丁基溴化銨包絡(luò)化合物漿在銅管內(nèi)的對(duì)流傳熱特性[J]. 肖睿,何世輝,黃沖,馮自平,樊栓獅.  化工學(xué)報(bào). 2007(09)
[6]板式石蠟儲(chǔ)熱器傳熱的數(shù)值模擬[J]. 郭茶秀,張務(wù)軍,魏新利,王定標(biāo).  能源技術(shù). 2006(06)
[7]四丁基溴化銨水合物在空調(diào)蓄冷中的應(yīng)用研究[J]. 巫術(shù)勝,肖睿,黃沖,唐良廣,馮自平,樊栓獅.  制冷學(xué)報(bào). 2006(06)
[8]一種新型高溫復(fù)合相變蓄熱材料的制備[J]. 張興雪,王華,王勝林,張翅遠(yuǎn).  昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2006(05)
[9]土壤蓄冷與釋冷過程的模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 余延順,馬最良,姚楊,李先庭.  太陽能學(xué)報(bào). 2006(10)
[10]管內(nèi)流體換熱式相變貯能系統(tǒng)的效率分析[J]. 張海峰,葛新石,葉宏.  化工學(xué)報(bào). 2006(05)

碩士論文
[1]石蠟圓管外相變蓄熱與釋熱規(guī)律的研究[D]. 郭英利.天津大學(xué) 2008
[2]相變蓄熱技術(shù)的數(shù)值模擬研究[D]. 陳俊.鄭州大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3157570