基于Fluent的单罐蓄热特性模拟分析

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。

中国海油:27万立方米!5座全球单罐容量最大液化天然气储罐“落户”大湾区

7月3日,随着5座全球单罐容量最大的27万立方米液化天然气储罐完成穹顶浇筑作业,标志着中国海油金湾“绿能港”二期项目实现主体结构完工,向项目投产运营又迈出关键一步。该项目建成后,将大幅提升中国粤港澳大湾区和华南地区的天然气调峰保供能力。

单罐熔融盐释热传热规律实验研究

为得到单罐内熔融盐释热传热规律以提高换热量,分析无隔板下进上出、无隔板上进下出和有隔板上进下出3种不同取热条件下熔盐的释热实验规律。通过对单罐内熔盐温度分布、释热换热器出口温度、释热换热量、能量释放率及释热换热器的瞬时效率5个评价指标对单罐蓄热系统释热性能进行分析。结果表明,单罐系统内布置圆柱形隔板,且以释热介质从蓄热罐顶部流入底部流出的取热形式,熔盐温度出现微小分层,释热换热器出口温度及释热换热量均达到最高,盘管换热器的瞬时效率最高,取热时间最短。此研究结果可为熔盐单罐蓄热系统设计提供依据。

养殖池塘单罐真空式吸鱼泵的设计和试验

为解决池塘养殖鱼类的提升、输送和转运等问题,设计了一种单罐真空式吸鱼泵,其依靠真空泵产生的负压将鱼吸入罐体内,通过自动控制系统进行真空吸捕启停程序,连续不间断重复真空与释放动作,利用鱼和水自身的重力作用排出罐体。性能测试显示:单尾活鱼的质量≤3 kg,长度10~70 cm,鱼水比1∶2.3,单罐真空式吸鱼泵抽吸能力为11 t/h,吸鱼速率约为270 kg/min,放鱼速率约为540 kg/min,吸鱼泵罐体上真空表读数为0^-0.04 MPa,活鱼无损伤。研究表明,单罐真空式吸鱼泵结构简单、操作方便、移动灵活,适合小型池塘养殖鱼类的吸捕作业,可降低劳动强度,提高捕捞效率。

太阳能单罐蓄热系统的数值模拟与性能分析研究

文章以太阳能单罐蓄热系统为研究模型,以新型三元熔融盐KNO3-Na NO3-Na NO2为传热、蓄热介质,利用Fluent软件对熔融盐在斜温层蓄热单罐中的流动规律和传热特性进行数值模拟研究。研究结果表明:随着熔融盐入口流速的增大,斜温层厚度逐渐增加,蓄热效率逐渐降低,但过低的入口流速会延长蓄热周期;冬季、夏季工况下,应对罐体进行保温,并减少蓄热进程的中断,以降低热损失,提高蓄热单罐的蓄热效率。研究结果为单罐蓄热系统蓄热效率的提高指明了一条新思路,并为更加复杂的单罐传热以及蓄热模型的改进与研究奠定基础。

单罐式储能换热系统在热风无纺布工艺中的应用

电费是无纺布纤维定型过程中除原料外的第二大生产成本,如何使其降低成为提高产品盈利的关键措施之一。基于国家为鼓励电力的削峰填谷实施的“峰谷平电价”用电策略,提出一种基于储能技术的纤维定型用单罐式储能换热系统,并对其关键部分的设计方法进行了阐述。结合河北某纺织企业的应用案例,通过理论计算,若采用储能换热系统与传统纤维加热装置相比可节省用电成本约为38%;而实际上,由于单罐工质的循环使得换热器出力下降,必须采用电加热器方可保证工艺运行,实际节省用电成本为25%左右,经济性良好。本文为储能技术在纺织工业的应用和设计方法提供支持。

论中药单罐分批和多级逆流连续浸出

中药浸出操作关系到药材资源有效利用、中药生产的节能和中药产品质量许多方面。现正在广泛使用中的单罐间歇浸出存在许多问题和不足 ,多级连续逆流浸出是能全面解决单罐间歇浸出的问题和不足。

单罐常压循环系统的研究与应用

高寒地区现有油田勘探开发工作中边远井逐渐增多,而边远井离电网和生产管网距离远,不具备电力供给和进入生产管网条件,靠单罐储存并用罐车进行拉油生产,现场生产管理难度大。针对这种情况,在单罐底部加装散热装置,利用水浴炉加热循环,达到单罐保温目的,确保冬季拉油不用蒸汽车配合,节约操作时间和作业风险,提高单罐井冬季开井时率。

温度分层对小型熔盐单罐释热过程影响

为了探究温度分层对小型熔盐单罐释热过程的影响,对释热前单罐内熔盐有、无温度分层两种工况下的释热过程进行了实验研究。通过对隔板内外侧熔盐温度、换热器出口处水温、释热过程累积释热效率等参数进行分析发现:释热过程中维持熔盐稳定的温度分层是提高单罐释热效率的关键因素,而浸没式换热器取热时产生的扰动会破坏熔盐温度分层,影响释热效率,需要对其进行优化。研究结果为内置浸没式换热器的小型熔盐单罐系统的优化提供了有效依据。

单罐法啤酒酿造过程中乙醛含量的演变规律

1概述 目前,我国大多数啤酒厂家都是用单罐法工艺生产啤酒,本文研究单罐法啤酒酿造过程中乙醛含量的变化规律.主要包括两方面的内容,其一是发酵过程中乙醛含量的变化(即装瓶前);其二是装瓶后啤酒中乙醛的变化,即巴斯灭菌和储藏过程中乙醛含量的变化.

带有冷却熔盐的单罐蓄热过程数值模拟

本文对具有冷却熔盐的单罐蓄热储罐进行研究,考虑了冷却熔盐流速及流动方向、蓄热罐直径、高径比对蓄热储罐的影响。结果表明,在蓄热过程中,较低的冷却熔盐流速不会对蓄热区温度场造成影响,但能够明显降低内筒峰值壁温,有助于改善单罐蓄热的热棘轮效应;同等储热容积情况下,高径比越小,待机时通过内筒散热损失越小;在2h以内的蓄热待机情况下,受压外壁区域的熔盐温度低于碳钢、低合金钢最高使用温度,采用合理的壁温监控手段,可以使用成本较低的碳钢、低合金钢材料作为受压罐体,降低单罐蓄热的初始投资。

熔盐单罐释热过程换热器取热方式优选

盘管释热换热器浸没式布置在熔盐单罐蓄热器内可实现低成本的蓄放热。盘管换热器取热方式会直接影响系统的释热性能。通过数值模拟研究了换热器取热方式对单罐蓄热系统释热性能规律的影响,同时分析了释热过程中熔盐侧流场变化。结果表明,换热器上进下出的取热方式能够提高盘管换热器的出口温度、单罐释热功率及释热效率,研究结果为熔盐单罐蓄放热系统设计提供了理论依据。

单罐液化石油气储罐站是否要设置消防给水系统探讨

单罐液化石油气储罐站,就是设置一个液化石油气储罐的储罐站。据调查,烟台市84处液化石油气储罐站中,有17处储罐站只有一个储罐,占总数的20%以上。《建筑设计防火规范》(以下简称'建规')中规定了液化石油气储罐站的消防供水要求,是很有必要的。

太阳能单罐相变蓄热系统实验测试和数值模拟研究

太阳能的高效利用是解决能源短缺和环境污染问题的主要手段之一。文章基于太阳能相变蓄热系统,建立带有辅助热源的太阳能单罐相变蓄热系统实验台,并利用该实验台对相变材料(融点为48~50℃的石蜡)进行热能存储实验。实验结果表明:加热12 min后,顶层石蜡温度达到140℃以上,并且融化完全;加载完成后,中层石蜡的最高温度为63℃;静置2 h后,储能罐中的石蜡开始放载,最后均匀混合,顶层、中层和底层石蜡的温度均达到42℃。文章在实验结果的基础上,利用Fluent软件对太阳能单罐相变蓄热系统内相变材料(石蜡和熔融盐)的换热过程进行数值模拟,模拟结果表明,在相同时间内,当采用石蜡作为相变材料时,太阳能单罐相变蓄热系统的换热效率较高。

单罐熔融盐蓄热装置蓄热特性数值模拟

针对单罐熔融盐蓄热装置的斜温层厚度增加导致蓄热效率降低的问题,采用Fluent仿真软件,对蓄热流体在不同进口流速、进口温度、多孔介质的比热和导热系数下的斜温层厚度进行数值模拟。模拟仿真结果表明:增大进口流速会增大斜温层厚度,而增大进口温度会略微降低斜温层厚度;添加多孔介质可以降低斜温层的厚度,并且多孔介质材料的比热越大、导热系数越小,蓄热效率降低效果越明显;在进口温度700 K、进口速度0.01 m/s时,添加比热为2000 J/(kg·K)、导热系数为1 W/(m·K)的多孔介质材料,可以使斜温层厚度由32.5 cm降至22.5 cm;同样情况下,比热为1600 J/(kg·K)、导热系数为10 W/(m·K)的多孔介质材料只能使斜温层厚度降至29.5 cm。因此,选用进口速度较小、进口温度较大的蓄热流体或者选用比热较大、导热系数较小的多孔介质材料更有利于减小斜温层厚度并提高蓄热效率。

熔盐单罐释热过程圆柱形隔板径向尺寸优选

圆柱形隔板在熔盐单罐蓄热器中具有显著的强化传热作用。为获得单罐内圆柱形隔板的最佳径向尺寸,通过数值模拟的方法研究隔板径向尺寸对熔盐单罐蓄热系统释热性能规律的影响,同时分析释热过程中熔盐侧流场变化。结果表明,圆柱形隔板直径为罐体直径的0.6倍时具有最佳的盘管换热器出口温度、单罐释热功率和释热效率,该文研究结果为熔盐单罐蓄放热系统设计提供了理论依据。

单罐中纳米熔盐蓄放热性能研究

为获得纳米熔盐在布置有浸没式换热器的单罐系统中的释热规律,该文在四元混合硝酸盐中加入SiO2纳米粒子,并采用实验的方式分析添加纳米粒子后对单罐系统蓄、放热性能的影响。结果表明,纳米粒子的加入可提高熔盐的流动性,蓄热过程中熔盐罐内温度达到均匀一致所需时间缩短了17.9%;释热过程中推迟了换热器附近盐温的下降速度,并强化了熔盐的对流传热能力。纳米粒子的加入使得单罐蓄热系统的有效释热时间延长16%,累积释热量增大13.8%。本文的研究可为纳米熔盐在蓄热系统中的应用及单罐蓄热系统的优化提供理论依据。

熔盐单罐双盘管释热换热器布置方式优选

为了获得单罐内盘管换热器最佳的布置方式,利用数值计算的方法研究相同换热器面积不同盘管换热器布置方式对单罐蓄热系统释热性能的影响规律。结果表明,叉排双螺旋盘管换热器的释热性能优于单排盘管换热器,且内盘管高外盘管低(h_(i)=90 mm,h_(o)=174 mm)的布置方式换热器其释热功率、出口温度以及累计释热量最大。

单罐储热系统的动态特性数值研究

文中以单罐储热系统为研究对象,以三元熔盐作为储热介质,利用Fluent软件对熔盐在储热罐内的流动规律和动态特性进行了数值模拟.结果表明:在储热过程和放热过程中,斜温层的运动特性基本一致;随着进口速度减小,同一时刻斜温层的厚度会变薄;斜温层的迁移速度基本等于流体的入口流速;罐的高径比对斜温层的运动特性无影响;随着储热温差变大,同一时刻斜温层的厚度会变厚.单罐储热系统的动态响应特性与进口速度阶跃量及阶跃方向有关,此外还和罐内斜温层状态有关.研究结果将为单罐储热系统的设计和运行提供一定的指导作用.

熔融盐斜温层单罐蓄热的热力性能优化研究

熔融盐单罐蓄热系统是一种高效、经济的太阳能高温蓄热技术,能有效弥补太阳能热发电系统间歇性、不连续性供能的缺点,其性能优劣直接影响着整个发电系统的效率。通过以此为研究对象建立了熔融盐斜温层蓄热罐二维轴对称模型,针对不同的蓄热系统工作条件,采用多孔介质局部非热平衡模型对蓄热系统放热及蓄热过程进行模拟。研究表明:当熔融盐进口流速增大、孔隙率减小、固体颗粒直径增大及蓄热罐散流器高度增大时,蓄热罐内热扰动增强,斜温层厚度随之增大,蓄热系统效率降低;蓄热罐高径比越大系统效率越高。根据上述结果对蓄热罐进行了热力条件及结构的优化,计算表明优化后的蓄热系统蓄、放热效率均达到85%左右,较优化前的系统有较大幅度的提升。