熔融鹽在混凝土中的傳熱過程研究.pdf

1、在當前能源供給緊張、需求日益增加的形勢下，太陽能作為一種可再生清潔能源備受關注，但陽光具有間歇不穩(wěn)定性，傳熱和能量儲存問題是太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的主要問題。蓄能技術由于可緩解能量供求雙方在時間、強度及地點上的不匹配，是合理利用能源及減輕環(huán)境污染的有效途徑?；炷敛牧暇哂谢瘜W性能穩(wěn)定、安全性好、成本低廉等優(yōu)點，適宜作為蓄熱系統(tǒng)的材料。熔融鹽作為傳熱介質，其傳熱系數(shù)高、工作壓力低、熱穩(wěn)定性好和價格低廉等特點，在國外太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中已經(jīng)有了一定

2、的應用。
　　 本文主要對以混凝土作為蓄熱材料、熔融鹽(7wt％NaNO3-40wt％NaNO2-53wt％ KNO3)為傳熱介質的蓄熱裝置進行研究，通過Fluent軟件對蓄熱單元進行模擬分析。具體研究內容如下:
　　 (1)分析傳熱問題的特點，建立傳熱問題的數(shù)學模型，對傳熱問題的求解方法進行分析和比較，采用數(shù)值方法求解傳熱問題;
　　 (2)將蓄熱單元簡化為二維物理模型，建立控制方程，采用數(shù)值計算方法對控制方程

3、進行求解。分析和研究傳熱過程中蓄熱量和蓄熱時間的影響因素，得到熔融鹽-混凝土蓄熱系統(tǒng)蓄放熱性能的變化規(guī)律。掌握蓄熱單元的幾何特性、蓄熱及傳熱材料的物性參數(shù)及熱流體的流動特性對蓄放熱過程的影響，為蓄熱裝置的設計、優(yōu)化及評價提供參考依據(jù);
　　 (3)通過Fluent軟件，模擬計算混凝土的導熱系數(shù)、熱流體流速、熱流體入口溫度、蓄熱單元的管道流程長度及管道間距等因素對蓄熱單元蓄放熱特性的影響。根據(jù)模擬結果表明:當混凝土的導熱系數(shù)在3.