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文檔簡介
1、本文利用儲能技術(shù)把富余的,不連續(xù)的能量儲存起來,實現(xiàn)能量利用的時間和空間轉(zhuǎn)移,通過實驗和數(shù)值模擬的研究方法,考察了相變換熱器的傳熱及儲能特性,對換熱器的蓄能過程及相變材料的相變規(guī)律進(jìn)行了研究,提出了相變蓄能換熱器蓄熱量的經(jīng)驗公式。其主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
1、遴選幾種適合本課題溫度需求的儲能材料,通過加熱和步冷的實驗方法,確定相變材料的相變溫度、過冷度、傳熱均勻性,認(rèn)為相變蠟較適合做為本課題研究的相變材料,該相變材料的相變溫
2、度為30℃,傳熱各向同性,熱性能穩(wěn)定,過冷度小于1℃。
2、根據(jù)數(shù)值模擬的研究方法,利用gambit軟件建立了相變蓄熱單元的傳熱模型,并利用fluent軟件模擬出了相變單元的傳熱過程,計算得到了PCM(相變材料)熔化和凝固過程的相界面位置、溫度分布與時間的關(guān)系曲線。結(jié)果顯示,相變儲熱單元在液相率最大時傳熱效率和相變儲能效率最高,此時PCM所發(fā)生的相變范圍為最佳儲熱范圍,該蓄熱單元最佳儲熱范圍的內(nèi)徑約為16.6mm,即PCM相變
3、范圍為2.3mm。
3、利用相變蠟作為儲能材料制作出一種同心套管式相變儲能換熱器,對換熱器在通過熱空氣時的相變傳熱及儲能特性進(jìn)行了實驗研究。實驗證明,儲能換熱器在本實驗條件下的較適宜流量為0.00047m3/s,且受熱源溫度的影響較大,在55℃時的儲熱量最大,在忽略熱量損失情況下的儲能效率達(dá)22%左右,85min時最大儲熱量為25.821KJ,并擬合出該換熱器的最大儲熱量與通入氣體和相變蓄熱介質(zhì)的溫差及氣體流量之間的函數(shù)關(guān)系式
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