基于Fluent的单罐蓄热特性模拟分析 |
| |
作者姓名: | 耿直 陈柯宇 王丁 刘媛媛 张斌 华康民 顾煜炯 |
| |
作者单位: | 1. 郑州航空工业管理学院航空发动机学院;2. 华电郑州机械设计研究院有限公司;3. 郑州航空工业管理学院实验室与设备管理处;4. 华北电力大学国家火力发电工程技术研究中心 |
| |
基金项目: | 中国高等教育学会高等教育科学研究规划课题(22SZJY0417); |
| |
摘 要: | 采用熔盐储热是解决高效、低成本储能与实现减碳减排目标之间矛盾的一种有效途径。以熔融盐为储热介质,熔盐蓄热单罐储热系统能够实现太阳能―热能的有效转换,并可以用来存储和释放能量。选取不同几何形状的内壳式蓄热单罐模型,利用Fluent数值软件,计算各模型的PCM(Phase Change Material,简称PCM)平均温度和热罐内部液相分数并进行对比分析,结果显示,四棱柱管壳式储热罐的蓄热量较好,蓄热速率较大且储热性能更优。选择四棱柱管壳式蓄热罐作为研究对象,通过改变导热流体的进口温度和流速以及相变材料的导热系数,分析不同工况下PCM平均温度的变化:当导热流体进口温度从597 K上升到747 K时,管壳式蓄热罐中的PCM平均温度由394 K升高到441 K;在导热流体进口速度由0.3 m/s上升到2.2 m/s的过程中,蓄热罐中的PCM平均温度由446 K上升到473 K;导热系数在0.277 W/(m·K)增加到1.277 W/(m·K)的过程中,PCM平均温度增高约27 K。该研究可为蓄热单罐的优化设计及应用提供一定参考。
|
关 键 词: | 单罐蓄热 管壳式 相变材料 结构优化 储热分析 数值模拟 |
|