低围压下含瓦斯煤三轴压缩变形时的能量变化规律

为探究煤体在受压过程中的能量特征及临界破坏点能量变化规律,基于常规三轴压缩下含瓦斯煤的应力-应变曲线,分析含瓦斯煤破坏过程中弹性应变能和耗散能随应变变化的规律,据此给出含瓦斯煤在不同围压、含水率下变形破坏时的能量解释。研究结果表明:有效能比在同一围压下随着含水率的增大先增加后减小,表明含水率的增大会降低煤样强度。建立围压和含水率对含瓦斯煤三轴压缩变形过程中临界破坏点总能量耦合关系的多元线性回归方程,取得了较好的拟合度。

套管式相变储热单元强化换热数值研究

建立套管式相变储热单元的二维模型,采用ANSYS FLUENT软件模拟分析了换热流体(HTF)侧Re和填充系数λ对储热单元传热性能的影响,采用有效储能比E_(st)来表征相变储能单元的有效储能容量,在此基础上研究HTF侧增强传热对套管式相变潜热储能系统性能的影响。研究结果表明:随着Re从250增加至1000,熔化时间从22951 s缩短至11317 s,储能时间有效缩短50.7%;同时,有效储热比E_(st)从4.69降至0.35,储能效率φ从69.4%降至5.2%;随着填充系数λ的增加,有效储能容量Q_(eff)从5.4 kJ增加至13.9 kJ后基本保持不变,而储能效率φ则会逐渐降低,有效储能比E_(st)会先增加后减小,且在λ=0.49时得到最大值2.71,此时系统的储能效率φ达到67.6%。相变储热单元在不同的Re下均对应有最佳填充系数λ,当Re=250且λ=87%时,E_(st)取得最大值为4.97,此时储能效率φ达到最大为78.1%。