单元组装式太阳能储热器的Fluent蓄热性能研究.pdf

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1、74FLUIDMACHINERYVo1．41，No．12，2013文章编号：1005—0329(2013)12—0074—05单元组装式太阳能储热器的Fluent蓄热性能研究马涛，马少波，刘俊峰(合肥工业大学，安徽合肥230009)摘要：研制一种单元组装式太阳能储热器，采用熔盐作为蓄热材料，利用Fluent中的凝固／融化模型对相变材料在储热器的蓄热、相变过程进行数值模拟研究，得到了相变材料固一液相变过程不同时刻的温度场分布，通过与实验数据对比验证了模拟方法的可行性；分析了传热介质入口温度以及流速对储热器储能过程的影响，计算了一定工况下，储能过程温度随时间的变化

2、情况，得到之间的关系表达式以及对流传热系数与e的关系，对太阳能储热器的设计、模块化生产及应用具有重要现实意义。关键词：单元；储热器；Fluent；PCM；温度场；对流传热系数中图分类号：TH138；TK02文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．12．016PropertiesofaUnitAssemblyTypeSolarEnergyHeatReservoirFluentRegeneratorMATao，MAShao—bo，LIUJun—feng(HefeiUniversityofTechnology，Hefei23

3、0009，China)Abstract：Developaunitpackagedsolarheatreservoir，usingmoltensaltasheatstoragematerial，theuseofFluentsoftwareofsolidification／meltingmodelofphasechangematerialsintheaccumulationofheat，heatreservoirnumericalsimulationstudyonphasechangeprocess，thephasechangematerialsofsolid—l

4、iquidphasechangetemperaturefielddistributionofdiferenttimeprocess，comparedwiththeexperimentdataprovesthefeasibilityofthesimulationmethod；Analyzedtheheattransfermediumin·lettemperatureandtheinfluenceofvelocityontheheatreservoirenergystorageprocess，wascalculatedundercertainconditions，

5、temperaturechangeswithtime，theenergystorageprocesstogettherelationshipbetweentheexpressionandtherelationshipbe—tweentheconvectionheattransfercoefficientandRe，thedesignofsolarenergyheatreservoir，modularproductionanditsapplica—tionhasimportantpracticalsignificance．Keywords：unit；heatre

6、servoir；Fluent；PCM；temperaturefield；convectionheattransfercoeficient1引言而减弱传热强度，严重影响能量的收集利用。本文研制一种单元组装式太阳能储热器结人们对利用太阳能作为热源已经做了大量的构，采用真空隔热技术，减小装置的体积，增强保工作，将太阳能转化的热量进行高效的储存，供人温效果；在单元内充入氮气，避免熔盐与空气接触们方便应用，是利用太阳能的关键技术。采用熔发生氧化劣化，提高熔盐的储热效率和增加使用融盐相变蓄热是目前国内外将太阳能转化为热储寿命；采用分散封装和整体封装，可根据用户的需存起来的

7、主要方式。但是，随着用户热量需求的求提供所需数量的单元，增大熔盐与传热介质导增多，所需蓄热介质的数量多、体积大，致使储热热油之间的传热强度，提高热利用率。并利用器所占空间也较大；特别对于高于100oC以上的Fluent软件针对发生相变的温度为415K的蓄热储热装置，为了保证效率，不得不加大保温层的厚材料固一液融化过程进行传热分析，探究传热介度，造成蓄热装置体积庞大。而且由于蓄热介质质以不同温度，流速进入储热器的工况下，对储热熔盐存在过冷和相分离现象，将随着熔盐量的增加器内相变材料的相变，传热过程的影响，为工业生收稿日期：2013—07—312013年第4l卷第

8、12期流体机械77显增加。数与流速的0