蛇形管蓄能箱蓄熱過程數(shù)值模擬.pdf

1、進(jìn)入二十一世紀(jì)后，能源問題日漸成為制約人類經(jīng)濟、技術(shù)發(fā)展的桎梏。最大限度的提升能源的使用效率，盡可能的節(jié)約能源的使用量已經(jīng)成為當(dāng)前人們的共識。近些年，國內(nèi)和國外都出現(xiàn)了許多新的節(jié)能技術(shù)，其中蓄能技術(shù)是一種前景較好、投入較少、環(huán)境影響較小和使用較為清潔的能源再利用技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)余熱回收和建筑環(huán)境設(shè)備節(jié)能等領(lǐng)域中。
　　 蓄能的方式主要有三種:顯熱蓄能、相變蓄能和化學(xué)蓄能。其中相變蓄能是利用相變潛熱儲存能量，有著容積蓄

2、能密度大，且能在必要的恒溫下獲取熱能等優(yōu)點，是蓄能技術(shù)研究的重點和發(fā)展點。但由于儲能過程中存在著相變，其物性參數(shù)均為變系數(shù)，使得這類傳熱問題的研究較困難。目前，建立傳熱模型的過程只能是通過大量的假設(shè)與簡化條件，得出的結(jié)論往往與實際相差較大，也一直是蓄能技術(shù)研究的難點。
　　 蛇形換熱管作為一種成熟的工藝設(shè)備，被廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點包括:加工簡單、工藝成熟、清洗方便、適應(yīng)性強;對高粘度流體的加熱或冷卻有著較好的換熱效果;蛇形管換熱器在

3、結(jié)構(gòu)上具有較好的彈性，熱應(yīng)力造成的破壞漏失對它的影響較小。所以研究利用蛇形管進(jìn)行相變蓄能有著現(xiàn)實的意義。
　　 本論文首先通過對蛇形管換熱及相變材料熔化的傳熱理論進(jìn)行研究，通過簡化假設(shè)建立數(shù)學(xué)模型。依據(jù)模型建立時的邊界條件，利用Fluent軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，并通過改變蛇形換熱管的尺寸參數(shù)等，分析得出了不同的蓄能效果;并參考經(jīng)濟性原則，選用了一套經(jīng)濟合理且能滿足項目蓄能要求的設(shè)備。最后依據(jù)模擬的結(jié)果，制作了實驗用的設(shè)備進(jìn)行實驗驗證