矩形单元蓄热特性及结构优化CSCD

利用FLUENT软件对矩形单元内石蜡的熔化过程进行了数值模拟,分别研究不同的矩形单元上部尺寸、不同壁面温度对单元内石蜡熔化过程的影响,通过非线性拟合获得了单元内液相分数β与无量纲数Fo、Ste、Ra的准则关系式,为优化矩形单元内PCM总体熔化速率提供了方案与依据。研究结果表明:在石蜡熔化过程中,自然对流作为主导传热方式的时间比例随矩形单元上部尺寸的增加先增大后减小;自然对流对传热的强化作用随矩形单元内上部尺寸增加而增大,但平均储热速率随单元内上部尺寸的增加先增大后减小直至趋于平稳,存在最优值;温差是影响PCM熔化的关键因素之一,将温差从43℃提高至53℃,再从53℃提高至63℃熔化时间分别缩短14.63%、24.26%不等。