翅片增强空气式相变储能装置蓄热性能模拟研究

目的为解决空气式相变储能装置中存在的蓄热时间过长等问题,探究该装置蓄热性能的优化措施。方法利用FLUENT仿真软件对添加不同体积分数、厚度和高度翅片空气式相变储能装置的温度场进行数值模拟,并对模拟结果进行比较分析。结果翅片体积分数为15%,厚度为8 mm,高度为14 mm时,空气式相变储能装置蓄热时间缩短最显著,可缩短46.97%。结论翅片的添加对相变储能单元的熔化具有促进作用,通过优化翅片体积分数、厚度和高度参数,可以提高空气式相变储能装置的蓄热性能。

相变储能单元中翅片的设计优化研究进展

潜热储能技术(Latent Heat Thermal Energy Storage, LHTES)已得到学术界的广泛认可,被认为是最有前途的储热技术之一,但几乎所有的相变材料(Phase Change Material, PCM)都存在热导率低、相变过程中传热性能差的问题。在PCM中添加翅片是提高PCM潜热蓄热放热速率的有效方式之一,目前已在翅片强化PCM传热性能的原理和优化方面开展广泛的研究。首先对影响PCM传热性能的因素进行综述,并对其传热机制进行分析。分析表明翅片的材料对PCM的传热性能影响有限;翅片的形状、体积分数、分布形式及倾角均会对PCM的蓄放热性能产生影响。翅片与其他增强潜热技术结合的应用方式,使PCM的传热性能和蓄放热速率进一步提升;并对其增强机制进行分析。对提升PCM传热性能的优化方向进行了展望。旨在改善PCM的潜热蓄放热性能,以促进潜热储能技术进一步发展。