相變蓄熱技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人們對能源問題重要性的認(rèn)識，蓄能技術(shù)的重要性也日益突出。儲能系統(tǒng)是緩解能量供求雙方在時(shí)間、強(qiáng)度及地點(diǎn)上不匹配的有效方式，是合理利用能源及減輕環(huán)境污染的有效途徑，是廣義熱能系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的重要手段。綜合比較熱能儲存方式，相變蓄熱以其儲熱密度大、蓄熱器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、熱效率高、吸熱放熱溫度恒定、易與運(yùn)行系統(tǒng)匹配、易于控制等突出的優(yōu)點(diǎn)，日趨成為儲熱系統(tǒng)的首選系統(tǒng)，在許多節(jié)能和新能源利用領(lǐng)域具有誘人的應(yīng)用前景。近年來，相變蓄能技術(shù)一直受到人

2、們的重視并獲得了廣泛的應(yīng)用，因此相變傳熱的研究是很有必要的。 本文對以石蠟為相變材料的固液相變蓄熱器的相變蓄熱和放熱性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并研究了理論計(jì)算方法。 (1)本文建立的是一個，一維的、非穩(wěn)態(tài)的、液相不含自然對流的、固液相變的數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立了一個圓柱形簡體，內(nèi)部放置石蠟，在中心位置是加熱水浴的物理模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在蓄熱過程中，隨著加熱時(shí)間的增加，蓄熱器內(nèi)的溫度分布不均勻性逐漸增大。石蠟蓄熱器內(nèi)溫

3、度分布不均勻性較為嚴(yán)重。在放熱時(shí)，石蠟蓄熱器的出口水溫下降較快。 (2)對固一液相變材料蓄熱器的放熱特性進(jìn)行了理論分析，建立了相應(yīng)的簡化模型，并提出了理論計(jì)算公式和計(jì)算方法。計(jì)算結(jié)果表明：在石蠟的熔化過程中相變面是在隨著時(shí)間的推移，不斷的在向外的在移動。在放熱過程中，進(jìn)口冷水被加熱；隨著時(shí)間的增加出口水溫逐漸降低，相變界面向柱體中心移動。 (3)為了計(jì)算的簡便我們在合理的基礎(chǔ)上簡化模型，利用計(jì)算機(jī)編寫程序來求解模型，最后