淺論基于復(fù)合相變材料儲熱單元的儲熱特性

淺論基于復(fù)合相變材料儲熱單元的儲熱特性本文從網(wǎng)絡(luò)收集而來，上傳到平臺為了幫到更多的人，假設(shè)您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載本文檔〔有償下載〕，另外祝您生活開心，工作順當(dāng)，萬事如意！配的有效方式。為了使相變儲熱技術(shù)得到更進(jìn)一步的進(jìn)展，需要抑制包括從儲熱材料到儲熱系統(tǒng)等的一系列問題。容等缺點；/放熱速率不行控等缺點。物理模型體積全都。對于單管儲熱單元，復(fù)合材料直徑為60mm，厚15mm。單元筒體長度為300mm,筒體外徑為68mm，壁厚為3mm;對于同心管儲熱單62mm70mm3mm，筒體長度同為300mm。數(shù)學(xué)模型復(fù)合材料和傳熱流體的掌握方程隨有顆粒間的熱傳導(dǎo)、微孔間的自然對流及熱輻射。然而模型也做如下假設(shè)：①相變?nèi)埯}只有一個熔點；②傳熱熱流體的入口速度和入口溫度均勻且為常數(shù)

；③傳；④儲熱算其間的接觸熱阻。邊界條件和初始條件口承受自由流出口邊界條件〔壓力梯度為0〕；吸熱過程中，入口傳熱流體溫度固定為873K，復(fù)合材料初始溫度為473K;放熱過程中，入口傳熱流體溫度固定為473K，復(fù)合材料初始溫度為873K。除既定設(shè)置壁面外，其余外壁承受絕熱壁邊界條件。試驗驗證和試驗過程為了驗證數(shù)學(xué)模型的正確性，本文以單管儲熱單元為試驗對象搭建了試驗平臺來進(jìn)展驗證。試驗裝置由3局部組成，即加熱爐、單管儲熱單元和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。不銹鋼加熱爐的內(nèi)徑為，長度為，外壁包裹著絕熱材料。裝滿復(fù)合儲能材料的單管儲能單元體放置于爐子中心?？諝庾鳛閭鳠崃黧w被燃?xì)饧訜岷笸ㄟ^進(jìn)氣管進(jìn)入爐腔，其流量通過入口的流量計來掌握。空氣的入口溫度及單管儲熱單元體內(nèi)的溫度測量承受 K型鎧裝熱電偶。吸熱過程中，空氣的入口流量保持為/h;放熱過程中，空氣的流量保持/ho 對于吸熱過程，當(dāng)爐中全部熱電偶所測溫度與傳熱流體溫度全都時，視為儲熱單元體吸熱完成；同樣對放熱過程，當(dāng)全部熱電偶測的溫度與流體溫度全都時，視為儲熱單元體放熱完成。數(shù)值模擬結(jié)果與分析過程，儲熱單元里的溫度變化經(jīng)受3個階段。第一階段為顯熱儲熱階段，溫度快速上升到達(dá)相變溫度；其次階段為相變儲熱階段，此時相變發(fā)生，溫度保持在相變材料的相變溫度；第三階段為顯熱儲熱階段，溫度相變溫度上升到達(dá)傳熱流體的溫度?？梢钥闯?，復(fù)合材料在2700s時開頭相變，整個相變過程持續(xù)時間約為2023s。同樣地，對于放熱過程，儲熱單元里溫度也經(jīng)受3個過程。放熱開頭時，溫度快速下降直至相變點，然后保持到相變開頭，此時復(fù)合材料中的相變材料由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。之后溫度連續(xù)下降到與傳熱流體全都。同時從圖中還可以看出，對于測點 T1和T2復(fù)合材料物理屬性的影響在復(fù)合材料的制備過程中，不同比例的原材料混合制備出的復(fù)合材料熱物性也不盡一樣。所以本節(jié)以單管儲熱單元體為對象，爭論不同熱物性復(fù)合材料對單元體儲熱性能的影響。對于配比方案1,相變材料的質(zhì)量比保持在50%，陶瓷材料的質(zhì)量比為30% 料質(zhì)量比為20%5%;配比方案2中，相變材料和陶瓷材料1:1，熱導(dǎo)率提高材料質(zhì)量比變化范圍為5%20%;3中，陶瓷材料的質(zhì)量比保持為50%，轉(zhuǎn)變傳熱流體流速的影響外界操作條件〔傳熱流體溫度、速度〕對單元體儲熱性能的影響規(guī)律是單元體和儲熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵。為此，本節(jié)在前兩節(jié)的根底上，對傳熱流體流速對單元體儲、放熱性能的影響規(guī)律進(jìn)展了爭論。流速爭論范圍選定為8m/s,對應(yīng)的雷諾數(shù)[HTFinReUDp 范圍為5800?？梢钥闯觯瑔喂軆釂卧w的儲、放熱時間都隨著流速的增加而削減。當(dāng)流體流速從/s增大到8m/s時，單元體儲、放熱時間分別削減倍和倍，分別由28500s降到7500s,由23000s降到6000s。這是由于，流體流速的增加，流(流速為1m/s)熱單元體間自然對流的影響轉(zhuǎn)換為單元體內(nèi)部熱阻的影響。結(jié)論的增加而減??；厚度越大，單元體的儲、放熱性能越好。熱性能的影響趨勢隨之減弱。相比于單管儲能單元體，同心管儲能單元體的18757500時，同心圓管單元體的儲熱時間分別7