KNO_(3)熔盐复合相变材料储热性能调控机理研究

本文将热物理性能优异的SWCNT掺杂到KNO_(3)熔盐相变材料中,构建KNO_(3)-SWCNT熔盐复合相变材料的微观物理模型,对KNO_(3)-SWCNT熔盐复合相变材料的储热性能进行分子动力学模拟研究,计算得到了熔盐复合相变材料的微观结构参数和储热性能参数,并采用SWCNT表面电荷修饰的方法调控熔盐复合相变材料的储热性能,并揭示了储热性能调控的微观机理。研究发现,随着SWCNT质量分数fm的增加,熔盐复合相变材料的导热系数增大,而黏度、熔化焓、熔点均降低;随温度的升高,导热系数与黏度均降低;当fm从0增加到4.43%和8.48%时,平均导热系数增强了2.26%和28.01%,熔化焓分别降低32.31%和45.19%,SWCNT表面正电修饰可以改变熔盐复合相变材料的微观结构,增强原子之间的相互作用势能,可对熔盐相变材料的储热性能有效地进行调控,熔盐复合相变材料的导热系数平均增加了21.21%。

熔盐蓄热装置预热过程的数值模拟

针对单罐太阳能聚光熔盐光热装置,采用填充泡沫铜代替隔板来提高整体的换热效果。通过数值方法,研究填充不同孔隙率泡沫铜对熔盐整体熔化预热效果的影响,同时探讨不同孔隙率对整体蓄热效率以及㶲效率的影响。结果表明:由于单位体积泡沫铜本身吸热能力强于熔盐,填充泡沫铜有利于提高整体的传热效果,随着泡沫铜孔隙率的减小,单位体积熔盐完全熔化时间先下降后上升,能量效率先增加后减小,㶲效率一直增大并趋于定值。

高温显热-潜热复合储热系统传热特性研究

储热是解决可再生能源供需不匹配的重要手段。本文对以空气为传热介质,以显热材料—高铝陶瓷球和潜热材料—熔融盐相变管为储热材料的高温显热-潜热复合储热系统的传热特性开展了实验研究。研究结果表明:在充放热过程中,利用熔盐相变储热材料稳定的相变温度特性,可以有效地提升固体堆积床储热系统的热稳定性。显热-潜热复合储热系统的循环热效率达到75%左右,高于全显热固体堆积床储热系统。