固体蓄热器填充床容积蓄热率的分析与研究

以空气作为热媒介质、不规则耐高温蓄热体作为蓄热材料的固体蓄热器填充床为研究对象,建立填充床容积蓄热率的计算数学模型,通过数值计算的方法,分析蓄热材料的当量直径d_e、空气质量流速G、空气进口温度T_(1,0)、填充床长径比l/D以及蓄热材料的种类对填充床容积蓄热率的影响,得到相应的变化规律曲线并通过实验方法进行验证,为进一步分析填充床蓄热性能随时间与空间的变化规律提供依据。     

陶瓷蓄热体的流动与传热特性模拟研究

为了选用合适的蓄热陶瓷体填充乏风氧化装置氧化床,首先对方形、圆管形和六边形蓄热陶瓷体的几何结构进行理论分析,得出特征长度对蓄热陶瓷体孔隙率和比表面积的影响规律。然后利用FLUENT软件对方形、圆管形和六边形蓄热陶瓷体进行模拟,得出在相同孔密度和开孔率条件下,选用方形孔可以获得较好的蓄热能力,选用圆管形、六边形孔可以降低其压强损失。在同孔隙率、比表面积和当量直径条件下,方形陶瓷体的阻力损失较低,六边形陶瓷体的传热效率较高。     

蜂窝蓄热体内单向流及往复流阻力特性试验研究

试验研究蜂窝蓄热体内单向流及往复流阻力特性.单向流动中研究蓄热体长度、结构参数对阻力特性影响,并分析得到热态条件下蓄热体阻力计算公式;往复流动中研究换向半周期、总阻力对阻力波动特性的影响.实验结果表明,蓄热体阻力并非与其长度成绝对正比关系;热态时蓄热体阻力与流体温度和速度有关;往复流动时蓄热体阻力波动幅值、最小稳定时间受总阻力及空截面流速影响.     

填充球蓄热室热工特性的研究进展

系统地介绍了填充球蓄热室热交换理论,总结了国内外有关填充球蓄热室传热特性和阻力特性的研究成果,探讨了填充球蓄热室传热特性、阻力特性的研究中存在的问题。指出:填充球蓄热室热工特性的研究应综合考虑传热和流动的影响。     

水煤浆流经局部管件阻力特性研究

通过对水煤浆在局部管件中的流动阻力特性分析,采用量纲分析方法得出阻力准则式,用于计算水煤浆流经不同的渐缩管道以及突缩管道的阻力损失,并得出随着流速的增加渐缩段和突缩阻力损失系数逐渐 降低,最后趋于稳定.采用压降比与广义雷诺数的关系说明水煤浆流经不同弯曲率、不同管径弯管时的阻力特性,指出弯管段的阻力损失主要是由不规则流动和弯管轴线加长共同作用的结果.     

混合式填充床熔盐蓄热系统热性能分析

基于混合扩散中心对称(D-C)模型,考虑自然对流现象对液态相变材料(PCM)导热性能的影响,建立填充床蓄热系统的热力学模型,开发数值计算程序并通过文献实验数据对其进行验证。研究混合式填充床熔盐蓄热系统在工程规模下蓄、放热过程的循环热特性;从温度分布和填充床热装载率分布的角度评价蓄热系统的热力性能;并研究填充床结构对蓄热系统放热时间和系统容量因子的影响规律。结果表明随着总相变填充比例的增加,系统容量因子呈先增大后减小的趋势,系统放热时长则一直增加,且增幅逐渐减小;在一定的总相变填充比例下,存在最优的高、低温相变填充层体积比使系统的放热时长和容量因子达到最大值。     

蓄热体余热回收换热器强化传热实验研究

利用蓄热式热热交换理论和高温空气燃烧技术的原理,在热态实验基础上建立了蜂窝陶瓷蓄热体的性能研究实验.结果表明,热效率及温度效率随换向时间的增加均呈现先上升后下降的趋势,存在一个最佳换向时间,即热效率和温度效率随着长度的增加而增大,但阻力损失也随之增大;同时存在一个最佳气体流速使蓄热体效率与经济效益达到最佳值;蓄热体的平均温度与气体出口温度均随着换向周期数的增加而升高;对于给定几何外形尺寸的蓄热体,四边形孔格结构的蓄热体具有较大的比表面积,流动性更好,具有更高的温度效率和热效率.     

蓄热体结构分析及其内部气体流动特性的数值研究

介绍了不同几何结构蓄热体的比表面积和开孔率的变化情况,在以蓄热量相等为前提的情况下,分析和比较了蓄热小球和蜂窝体两类蓄热体的结构特性。利用CFD软件模拟了蓄热室内气流的轨迹,分析了不同形状蜂窝体的压力损失及中心线速度的变化情况,计算出不同形状蜂窝体内部气体的流动特性、压力分布和换热性能,为设计和选择合适的蓄热体提供了指导。     

新型定形板状相变材料的蓄/放热特性

对填充了新型定形板状相变材料的蓄热槽的蓄／放热特性进行了数值计算分析和实验比较。根据数值计算，对影响蓄热槽蓄／放热特性的主要因素——相变材料的几何尺寸、相变材料的导热系数、流体流速、对流放热系数、相变材料填充率等的影响规律进行了分析研究，计算出了蓄热槽内温度分布随时间的变化；并在实验台上测试了蓄热槽初始温度、流人和流出蓄热槽流体温度、作为蓄热体的相变材料测点温度随时间的变化，计算结果与实验结果具有较好的一致性。     

高效蓄热室阻力及传热特性

根据蓄热室结构特性,建立了高效蓄热室阻力特性和传热特性的数学模型．通过实验分析了单位球层上的无因次阻力（单位阻力系数）与流体速度、温度的依变关系;分析了蓄热体、换向时间等对烟气的排放温度和空气的预热温度的影响,得出了高效蓄热室温度效率和热效率．采用刚玉质小球的适宜换向时间为60s,高效蓄热室的温度效率为83．6％,热效率为72．8％．     

蜂窝体蓄热室结构优化及软件开发

以蜂窝体蓄热室的结构优化为研究目标,模型采用的多目标优化以蜂窝蓄热体的温度效率和热回收率作为目标函数.,以空气流速,换向时间和蜂窝蓄热体的高度为优化变量,模型的计算采用线性加权法,对蜂窝体蓄热室的主要结构参数进行了优化设计,以保证气体在满足换热强度条件下,尽量减小阻力损失。并开发了蜂窝体蓄热室结构优化的软件。     

水煤浆流经渐缩管段的局部阻力特性

在中试试验台上研究了水煤浆流经渐缩管的局部阻力特性,分析了滑移产生的机理,采用一种新的滑移修正方法确定了水煤浆的真实流变模型,同时获得了水煤浆流经渐缩管时局部能量损失的计算方法.运用非均相流模型和量纲理论,提出了水煤浆流经渐缩管段时局部阻力系数的准则式,发现随着广义雷诺数的增加,渐缩管局部能量损失系数先下降然后逐渐趋于稳定,同时根据试验结果获得了计算局部能量损失系数的经验公式.     

蜂窝蓄热体换热特性的实验研究现状与结果分析

根据国内不同实验装置上两种格孔蜂窝蓄热体换热特性的实验研究结果,分析了相关因素与实验方法对蓄热体换热特性实验结果的影响关系,指出了实验研究对蓄热室设计与实际运行效果的重要作用。     

熔融盐填充床蓄热的蓄放热性能研究

基于多孔介质的连续介质模型,并考虑泵的功耗和蓄热罐的热损失,对熔融盐填充床的显热蓄热进行研究。以填充床蓄放热效率和效率为评价标准,讨论熔融盐进口温度Tin、蓄热罐高度H、孔隙率ε、填充颗粒直径d和熔融盐入口速度u对其的影响。结果表明:蓄热罐高度和填充颗粒直径是影响蓄放热效率和效率的主要因素。蓄热罐高度2~6 m时,总蓄放热效率和效率分别从0.891和0.879提高到0.931和0.923;颗粒直径5~40 mm时,总蓄放热效率和效率分别从0.956和0.951降低到0.875和0.861。     

填充床内对流换热的数值研究

为研究空气流入高温填充床时小球直径和空气流速变化对填充床内对流换热和压力损失等的影响,利用孔隙尺度介观方法对顺序排列多孔介质小球的三维填充床进行数值计算,数值计算与实验结果吻合较好。结果表明:填充床内固相和气相间存在热的非平衡性;当小球直径从2.8增大到5.6 mm时,在最高温度上游对流换热强度减小,在最高温度下游对流换热强度增大,同时,压力损失和最大无量纲速度减小;气体流速增大时,填充床内产生湍流运动。     

岩石填充床蓄热性能试验研究

储能系统可以有效地提高能源利用率,是解决能量供需不平衡以及可再生能源不稳定问题的重要方式,近些年来已经成为国内外的研究热点。填充床是热能存储的主要形式之一,它是一个充满填充材料的热量存储装置,岩石和鹅卵石是最常用、最可靠的填充材料。文章分析了以高压空气作为传热流体的岩石填充床的蓄热特性,讨论和研究了不同试验参数对蓄热效率的影响。结果表明,岩石填充床的蓄热效率随空气压力的升高而降低,随空气质量流量的增大而增大,因而在较大的空气质量流量和较低的空气压力条件下可以得到较高的蓄热效率。     

太阳能热风采暖系统的蓄热器研究

鉴于工作介质和村镇建筑的特点,研究以卵石作为蓄热材料的太阳能蓄热器。对蓄热器建立数学模型,并搭建实验台进行实验验证。在此基础上,以平均蓄热功率和压力损失为评价指标,模拟研究蓄热器结构尺寸和进口参数对蓄热器性能的影响。结果显示,在文中参数范围内,断面流速和卵石床长度越大,卵石粒径越小,平均蓄热功率和压力损失越大。考虑到阻力损失带来的运行费用问题,卵石粒径范围应为0.06~0.10 m。     

蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性实验研究

对高温空气燃烧技术中的关键设备——蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的热动态特性进行了实验测试。结果表明:蜂窝型陶瓷蓄热体换热器的压力损失随着空气流速以及蓄热体长度的不同而变化,但总体上说,其压力损失并不大;四通换向阀的换向周期和蜂窝陶瓷蓄热体换热器的体积等是影响其温度效率和热回收率等热性能的重要因素。     

光热发电高温固体蓄热系统的优化设计

为了解决原有光热发电蓄热系统蓄热温度低和蓄热成本高等问题,设计出一种由取热、蓄热和用热三个子系统组成的新型高温固体蓄热系统。以空气作为热媒介质、安全耐高温蓄热体作为蓄热材料的高温固体蓄热系统为研究对象,分析计算了蓄热器的保温特性以及蓄热系统整体热效率和流动阻力。结果表明,蓄热系统运行稳定,蓄热器散热损失小于5%,系统整体热效率大于85%,可供实际工程设计参考。     

水煤浆流经小曲率半径弯管的阻力特性研究

在自制试验台上研究了水煤浆流经小曲率半径90°水平弯管的局部阻力特性,分析了不同的曲率半径Rc对弯管的局部压力损失、压力损失系数以及摩擦阻力损失之比的影响.结果表明:随着雷诺数Re的增加,弯管的局部压力损失增大,而压力损失系数先降低后增加.考虑到曲率半径较小,弯管的局部压力损失由不规则流动损失与弯管轴线加长所产生的沿程阻力决定.弯管曲率半径越大,临界雷诺数就越大.弯管摩擦阻力损失之比随着Dean数的增加先降后升.Rc/T为4.0的弯管的局部压力损失、压力损失系数以及摩擦阻力损失之比均最小.