新型相變蓄熱裝置蓄放熱特性的實驗與計算模擬分析.pdf

1、隨著人們生活水平的提高，對工作和生活環(huán)境提出了更高的要求，隨之對空調(diào)的需求也越來越高?？諝庠礋岜脵C(jī)組作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，由于其安裝方便、運行操作簡單等特點，近年來得到了長足的進(jìn)展。但是對于冬季室外氣溫較低、濕度較大的地區(qū)，結(jié)霜問題是制約空氣源熱泵機(jī)組正常制熱運行的主要問題之一。 由于結(jié)霜將對機(jī)組的制熱性能有很大的影響，必須對機(jī)組進(jìn)行必要的除霜。當(dāng)空氣源熱泵機(jī)組進(jìn)入除霜工況運行時，室內(nèi)側(cè)換熱器轉(zhuǎn)換為蒸發(fā)器，此時不但不能給室內(nèi)提供

2、熱量，反而會從室內(nèi)取走熱量，導(dǎo)致室內(nèi)供熱不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性。 為此，本論文提出將相變蓄熱技術(shù)應(yīng)用于空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，采用相變蓄熱的方法解決空氣源熱泵機(jī)組的除霜問題。即研究一種可與空氣源熱泵機(jī)組匹配的相變蓄熱裝置，將一種相變溫度為42℃左右的定形相變材料填充于該蓄熱裝置中，利用該蓄熱裝置解決空氣源熱泵機(jī)組在除霜過程中造成的供熱溫度不穩(wěn)定、制熱效率下降、房間熱舒適性差的問題。 本論文將采用實驗研究與數(shù)值模擬

3、比較分析的方法，分析相變材料的幾何特性、熱媒體的流動特性及相變材料的填充方式對蓄熱裝置蓄放熱特性的影響規(guī)律，為蓄熱裝置的優(yōu)化設(shè)計提供理論和實際應(yīng)用的參考依據(jù)。為此，本論文將在以下幾方面進(jìn)行重點研究。 首先，對目前關(guān)于相變材料的研究概況、尤其是國際上新近出現(xiàn)的一種相變材料—定形相變材料的研究概況進(jìn)行了綜合性評述，并介紹了國內(nèi)外定形相變材料的應(yīng)用性研究。 其次，引入相變問題數(shù)學(xué)物理模型及適用于本研究的二維板狀模型，采用差分?jǐn)?shù)

4、值方法求解控制方程。 第三，建立了相變蓄熱裝置蓄放熱特性實驗的實驗臺，并對填充了板狀定形相變材料的蓄熱裝置的蓄放熱特性及其影響規(guī)律進(jìn)行了實驗研究。 第四，將正交試驗的方法引入到本實驗研究中。設(shè)計了三組蓄放熱正交試驗，并對試驗結(jié)果進(jìn)行了方差分析。確定板狀定形相變材料的厚度、熱媒體的流速及進(jìn)口溫度、板狀定形相變材料在蓄熱裝置內(nèi)的填充方式對蓄熱裝置蓄放熱速率的影響規(guī)律。 第五，采用數(shù)值模擬和實驗比較的方法，驗證了所建立