鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬的開(kāi)題報(bào)告

鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬的開(kāi)題報(bào)告題目：鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬一、選題背景及意義近年來(lái)，隨著可再生能源技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，儲(chǔ)能技術(shù)作為其中的重要組成部分逐漸成為研究的熱點(diǎn)。儲(chǔ)熱技術(shù)作為儲(chǔ)能技術(shù)的重要手段之一，旨在解決可再生能源發(fā)電的間歇性問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)輸出。相變儲(chǔ)熱作為目前應(yīng)用最為廣泛的一種儲(chǔ)熱方式，其高儲(chǔ)熱密度、長(zhǎng)周期穩(wěn)定性、無(wú)污染性等特點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注。鋁基合金具有熔點(diǎn)低、熔化潛熱大、密度小、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高溫相變儲(chǔ)熱材料領(lǐng)域。在鋁基合金儲(chǔ)熱系統(tǒng)中，通過(guò)改變工質(zhì)在相變過(guò)程中的熱容和熱導(dǎo)率，可以實(shí)現(xiàn)相變前后的熱量吸放和溫度控制，從而達(dá)到儲(chǔ)熱的目的。本課題旨在通過(guò)數(shù)值模擬的方法研究鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱傳輸過(guò)程，探究相變材料含量、流動(dòng)速度、相變溫度等因素對(duì)儲(chǔ)熱性能的影響，為高溫相變儲(chǔ)熱材料的研究和應(yīng)用提供參考。二、研究?jī)?nèi)容1.建立鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，考慮流動(dòng)、傳熱、相變等多個(gè)物理過(guò)程，確定熱傳導(dǎo)方程、相變熱方程、動(dòng)量方程和質(zhì)量守恒方程。2.編寫數(shù)值模擬程序，采用有限體積法或有限元法計(jì)算鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱傳輸過(guò)程，并分析相變材料含量、流動(dòng)速度、相變溫度等因素對(duì)系統(tǒng)的熱儲(chǔ)存性能、熱損失和溫度控制的影響。3.對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析和驗(yàn)證，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并探究進(jìn)一步優(yōu)化相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的方法和路線。三、研究方法1.理論推導(dǎo)：建立鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合物理原理推導(dǎo)熱傳導(dǎo)方程、相變熱方程、動(dòng)量方程和質(zhì)量守恒方程。2.數(shù)值模擬：采用有限體積法或有限元法編寫數(shù)值模擬程序，考慮流動(dòng)、傳熱、相變等多個(gè)物理過(guò)程，計(jì)算鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱傳輸過(guò)程。3.數(shù)據(jù)處理：對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，探究相變材料含量、流動(dòng)速度、相變溫度等因素對(duì)系統(tǒng)的熱儲(chǔ)存性能、熱損失和溫度控制的影響。四、預(yù)期成果及意義本課題旨在通過(guò)數(shù)值模擬的方法研究鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱傳輸過(guò)程，探究相變材料含量、流動(dòng)速度、相變溫度等因素對(duì)儲(chǔ)熱性能的影響，為高溫相變儲(chǔ)熱材料的研究和應(yīng)用提供參考。預(yù)期取得以下成果：1.建立鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，確定相關(guān)的數(shù)值計(jì)算方法。2.開(kāi)發(fā)針對(duì)鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬程序，模擬其熱傳輸特性，得出不同參數(shù)下的熱儲(chǔ)存性能、熱損失和溫度控制特性。3.探究相變材料含量、流動(dòng)速度、相變溫度等因素對(duì)儲(chǔ)熱性能的影響，提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。4.對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析和驗(yàn)證，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，為鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。五、研究計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)階段任務(wù)2022.09-2022.11完成鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立和理論研究；2022.12-2023.03編寫鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬程序；2023.04-2023.06進(jìn)行數(shù)值模擬并分析模擬結(jié)果；2023.