圆柱形相变单元的蓄热装置蓄热特性分析

设计了基于圆柱形相变蓄热单元的相变蓄热装置,通过循环实验对蓄热装置的运行特性进行分析,研究了装置的蓄热影响因素。研究结果表明;在等质量相变材料(Phase Change Material,PCM)时,相变单元数量对装置蓄热速率的影响较大;蓄热单元布置间距对装置蓄热速率的影响较小;当增大换热流体(Heat Transfer Fluid,HTF)的流量时,装置总蓄热时间分别缩短了14.5%和29%;提高换热流体入口温度时,不仅增加了蓄热装置的总蓄热量,并且总体蓄热时间分别缩短了10.6%和16.5%。

圆柱形单元储热装置的蓄热性能

设计了一种基于圆柱形蓄热单元的相变储热水箱,以主材为醋酸钠的复合无机盐作为相变材料(Phase Change Material,PCM)。通过单变量控制法探究了初始温度为30℃时,改变不同入口流量0.25、0.35、0.45 m^(3)/h及不同入口温度80、85、90℃工况下蓄热装置的蓄热性能,并通过FLUENT软件进行对应工况的仿真模拟以探究蓄热过程中PCM具体熔化过程以及液相率的变化情况。结果表明:蓄热水箱内均流板和隔层板使水箱内各区域温度分布均匀,换热流体与各个蓄热单元同时进行换热,有效提升装置的蓄热效率;在蓄热过程中,增大入口流量与入口温度均会减少蓄热水箱的总体蓄热时间。模拟过程中,入口流量0.35、0.45 m^(3)/h较0.25 m^(3)/h工况下PCM熔化时间分别减少14.2%与26.7%;入口温度85、90较80℃工况下PCM熔化时间分别减少17.8%和25%。