太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中高溫相變蓄熱器蓄熱性能研究.pdf

1、隨著經濟社會的不斷發(fā)展，能源的供需問題已逐漸成為全世界共同關注的問題。太陽能作為一種可再生的清潔能源，以其存在的廣泛性和儲量的巨大性而越來越受到社會的重視。但是太陽能也存在著不連續(xù)及能源密度低等缺陷，從而制約了太陽能的利用。因此，需要設計高效可靠的蓄熱裝置，以提高太陽能的能源利用率。本文研究的主要內容是為太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)設計更高效、更合理的高溫蓄熱系統(tǒng)。
　　相變蓄熱技術以蓄熱密度大、相變過程溫度穩(wěn)定、過程易控制等優(yōu)點已成為應用最

2、為廣泛的一種蓄熱技術。本文設計了一種采用相變蓄熱技術并應用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的高溫相變蓄熱裝置，并利用FLUENT軟件對相變蓄熱裝置的熱性能進行了模擬研究。首先，從常見的高溫相變材料中進行篩選，選取鋁硅合金作為相變材料。然后，利用GAMBIT和FLUENT軟件建立了高溫相變蓄熱器的物理模型和數學模型，并對其進行了數值模擬。充分了解了蓄熱過程中PCM溫度和液相率隨時間的變化情況，得到了蓄熱器蓄熱性能與傳熱流體初始條件、蓄熱體結構尺寸及P

3、CM熔點等的變化關系，并在熱空氣923K、10m/s的初始條件下，根據蓄熱體尺寸和PCM熔點變化時對蓄熱器蓄熱性能影響的研究結果，對常規(guī)相變蓄熱器進行了優(yōu)化設計并做了數值計算。設計了蓄熱體變管徑排布式和PCM級聯(lián)式兩種不同類型的高溫相變蓄熱器，并利用FLUENT軟件分別對這兩種設計做了模擬。通過對比分析得出，蓄熱體變管徑排布和PCM級聯(lián)兩種情況均不同程度的減小了蓄熱總時間，降低了熔化末期“死區(qū)”對蓄熱的影響，提高了整體的蓄熱性能，具有良