聚焦式太陽(yáng)能相變蓄熱器的傳熱分析和幾何優(yōu)化.pdf

1、太陽(yáng)能作為清潔與可再生能源，是有效解決當(dāng)前能源問(wèn)題的方法之一。將蓄熱技術(shù)應(yīng)用到太陽(yáng)能系統(tǒng)中，可以解決能量供應(yīng)的不穩(wěn)定性問(wèn)題，同時(shí)平衡產(chǎn)能方與耗能方的供需要求。本文主要對(duì)聚焦式太陽(yáng)能系統(tǒng)中的相變蓄熱器進(jìn)行傳熱分析和幾何優(yōu)化，為相變蓄熱器的實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　以銅作為金屬翅片材料，分別以Li2CO3為高溫相變材料，以RT27為低溫相變材料，建立了二維相變蓄熱器模型，并利用構(gòu)形法對(duì)其蓄熱過(guò)程進(jìn)行分析，得到幾何優(yōu)化的計(jì)算公式。

2、r>　　選取11組不同尺寸參數(shù)的低溫相變蓄熱器模型，分別進(jìn)行數(shù)值模擬，比較11組模型相變材料RT27液相比為0.95時(shí)的熔化時(shí)間和潛熱熱流量等物性參數(shù)，結(jié)果表明，形狀因數(shù)為0.18的模型具有最優(yōu)熱性能。另外，還分析了蓄熱過(guò)程中相變區(qū)域溫度變化、RT27熔化時(shí)液相比變化、熱流量變化以及相變參數(shù)β的影響，發(fā)現(xiàn)傳熱邊界層對(duì)相變區(qū)域溫度分布及相變材料 RT27固液相分布都有一定的影響，而相變參數(shù)β對(duì)模型幾何優(yōu)化結(jié)果沒(méi)有影響，但是會(huì)影響模型熱性能

3、。
　　搭建低溫相變蓄熱器模型的實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，對(duì)4組不同形狀低溫模型的蓄熱過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)果表明形狀因數(shù)為0.15的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ途哂凶顑?yōu)熱性能。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行了比較，分析了實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，例如熱損失和相變材料泄露等等，為該低溫相變蓄熱器模型的實(shí)際應(yīng)用提供了參考。
　　選擇11組不同形狀的高溫模型對(duì)其基本單元進(jìn)行了comsol模擬，分析比較了了其蓄熱過(guò)程中溫度、液相比、熔化時(shí)間以及熱流量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)橫縱向傳熱邊