新型相變蓄熱裝置在采暖系統(tǒng)中應(yīng)用的研究.pdf

1、在供熱系統(tǒng)中，目前采用的蓄熱方式仍然是水蓄熱的顯熱蓄熱方式。水蓄熱密度小，與相變蓄熱相比，貯存同樣的熱量，所需要的蓄熱容積要大得多；另外，水蓄熱方式容易產(chǎn)生冷熱水混合損失，工程中控制冷熱水混合損失的方法通常是加深水槽深度或是增加串聯(lián)水槽的個(gè)數(shù)，同樣是增大了蓄熱容積。由于上述問(wèn)題的存在，嚴(yán)重限制了水蓄熱技術(shù)的應(yīng)用。 為此，本論文提出將相變蓄熱技術(shù)應(yīng)用于采暖系統(tǒng)，即通過(guò)研究一種可與采暖系統(tǒng)匹配的相變蓄熱裝置，解決采暖負(fù)荷供求在時(shí)間和

2、強(qiáng)度上不匹配、蓄熱裝置體積大及采暖費(fèi)用高的問(wèn)題。 本論文以填充了相變溫度76℃左右板狀定形相變材料的中溫蓄熱裝置為主要研究對(duì)象。采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方法，分析相變材料的幾何特性、熱媒體的流動(dòng)特性以及相變材料的組合等對(duì)相變蓄熱裝置蓄、放熱特性的影響規(guī)律，并對(duì)相變蓄熱裝置應(yīng)用于采暖系統(tǒng)進(jìn)行了模擬研究，為蓄熱裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用提供理論參考依據(jù)。本論文在以下幾方面進(jìn)行了重點(diǎn)研究： 首先，論述了課題的研究背景和國(guó)內(nèi)外研究

3、現(xiàn)狀。 其次，建立相變蓄熱裝置的傳熱模型，對(duì)邊界條件和對(duì)流換熱系數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使相變傳熱數(shù)學(xué)模型更接近實(shí)際，并進(jìn)行數(shù)值求解。 第三，選擇合適的相變材料，對(duì)相變材料進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試，并對(duì)填充了該相變材料的蓄熱裝置進(jìn)行數(shù)值模擬，分析影響相變蓄熱裝置蓄、放熱性能的影響因素及其影響趨勢(shì)，為相變蓄熱裝置的蓄、放熱實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)。 第四，搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)，改進(jìn)蓄熱裝置內(nèi)的流場(chǎng)，使實(shí)驗(yàn)和模擬的邊界條件接近；實(shí)驗(yàn)考察相變蓄熱裝置在熱媒體不