单元组装式太阳能储热器的Fluent蓄热性能研究

研制一种单元组装式太阳能储热器,采用熔盐作为蓄热材料,利用Fluent中的凝固/融化模型对相变材料在储热器的蓄热、相变过程进行数值模拟研究,得到了相变材料固-液相变过程不同时刻的温度场分布,通过与实验数据对比验证了模拟方法的可行性;分析了传热介质入口温度以及流速对储热器储能过程的影响,计算了一定工况下,储能过程温度随时间的变化情况,得到之间的关系表达式以及对流传热系数与Re的关系,对太阳能储热器的设计、模块化生产及应用具有重要现实意义。     

高温相变式固态储热装置控制系统研究

高温相变式固态储热装置的应用既解决了清洁能源消纳的问题,又对电网调峰有很大帮助。鉴于此,设计了一款高温相变式固态储热装置,明确了加热阶段、蓄热阶段、放热阶段的工作过程,阐述了蓄热原理,设计了模糊自适应PID温度控制器,通过模糊控制对PID调节器的kp、ki、kd参数进行整定,不断修正调节过程,增强系统鲁棒性,使温度控制系统更加智能化。     

油品储运伴热软化水太阳能预热系统应用

为解决原油输送过程中易结蜡,不易流动的问题,利用太阳能代替部分传统能源对工业锅炉24h给热,提供伴热软化水,实现了能源消耗的降低和环境保护。提出了油品储运伴热软化水太阳能预热系统,该系统主要应用于场地受限、高热值、高能耗及高污染工业上,具体表现为将太阳能高效集热装置、储热设备与工业锅炉进行结合改造,为锅炉提供预热软水,并且结合相变储热原理以满足出水温度达到工业要求,保证锅炉太阳能集热器完整、连续地运行。在理论研究的基础上,展开了大量的实验,实验结果验证了该系统的可靠性。研究结果表明,预热系统在日问日照充足时,集热效率高,相变蓄热器具有较好地蓄热和放热效果,放热时间能持续5h-7h以上,满足了原油输送过程对热水的需求。     

应用于相变蓄热的脉动热管换热器在不同倾角下放热性能的试验研究

设计了一套脉动热管相变换热装置,并在搭建的试验台上对不同倾角下脉动热管换热装置的总放热时间和相变潜热放热时间进行了试验测定。结果表明脉动热管相变换热装置在0°、30°、60°、90°倾角下,0°角冷却的放热总时间和相变潜热换热时间均最少,90°倾角下放热总时间和相变潜热放热时间最长。增大冷却水流量,总放热时间和相变潜热放热时间均会减小,但当冷却水流量达到一定值时,继续增大冷却水流量,总放热时间几乎不再变化。冷却水初始温度越低总放热时间和相变潜热放热时间均有较大减少,水槽内冷却水最终温度差别不大。     

空调冷凝热回收系统石蜡基相变材料的初步实验研究

针对目前国内压缩式冷凝机组的冷凝排热显热回收存在的问题,提出了利用相变蓄热材料对空调冷凝热进行储存、回收利用的新思路,利用热回收系统制取卫生热水;对石蜡基蓄热材料及其改性材料降低相变储热温度进行了研究,通过实验研究石蜡基蓄热材料及其改性材料的热物理性质,包括其体积膨胀率、凝固与熔解曲线以及其热稳定性.     

水-相变材料复合蓄热装置的充放热特性研究

研究了一种新型的水-相变材料复合蓄热装置,在水箱的上部添加少量相变材料,设置2个均流孔板将水箱分为高温段、低温段和过渡段,并对其蓄热特性进行了试验研究,分析了充热、放热过程中水箱内的温度分布,以及相关因素的影响.试验测试表明:(1) 水-相变材料复合水箱在充热和放热过程中,均存在着明显的温度分层;(2) 对于充热过程,流量越小,充热温度越稿,分层效果越明显;(3) 对于取热过程,相变材料能有效提高较高温度热水的供应量.     

小型水下作业设备相变热控技术研究

小型水下作业设备在海洋资源探测与利用领域扮演着重要角色。随着水下作业设备不断向多功能、智能化、长续航和大深度方向发展,设备内部功率元器件不断增多,散热问题日益严峻。文中提出了一种小型水下作业设备储热模块,采用相变材料被动吸热方式对设备内部发热元器件进行散热。研究了典型热功率条件下相变储热模块的热控性能,并对比了不同类型相变材料的热控效果。结果表明：相比于原有的自然冷却方式,低熔点金属镓相变储热模块可显著抑制热源的温升,将设备的正常工作时间有效延长至原来的2.7倍,起到良好的热防护作用;而有机相变材料因其传热性能差,反而阻碍了热量向外壳传递,恶化了设备的散热性能。文中提出的相变热控模块具有零功耗、储热密度大、工作性能稳定等特点。利用设备原有的壳体空间填充相变材料,不额外增加体积,不影响设备内部空间,可实现相变吸热和自然冷却耦合并行散热,有效防止设备内部器件或设备发生过热损坏,为水下无人作业设备持续、安全、稳定、高效工作提供热防护保障。     

弹上大功率伺服驱动器散热设计与仿真

针对弹上大功率伺服驱动器功率模块的散热问题,提出一种采用相变材料储热的温控方案。通过对功率模块的发热量和所需相变储热材料体积的理论计算,分析该方案的可行性;利用仿真软件对驱动器进行建模并对相变材料储热方案进行仿真,对比分析驱动器自然散热和采用相变材料储热的效果。结果证明：该方案对于大功率伺服驱动器的温控效果显著,能够将功率模块温度控制在正常工作范围内。     

肋板式相变蓄热器蓄热性能的试验研究

采用萘作为蓄热材料,对其在新型铝制肋板式相变蓄热器中的储、放热过程即内部萘的熔化和凝固过程进行了试验研究,改变了供、取热流体参数,测定了储、放热过程的时间,分析了热流体的入口温度与流量对蓄热器储、放热过程的影响.结果表明,新型肋板式相变蓄热器极好地发挥了换热元件的作用,热流体的入口温度与流量对储、放热速率有重要的影响.     

螺旋凹槽蓄热球凝固传热过程数值模拟研究

为了提高蓄热装置内相变球的放热效率,该文设计了一种表面有螺旋凹槽的相变球并建立了三维模型,用ICEM CFD进行网格划分,完成网格无关性验证后,在fluent中分别数值模拟了一种基于螺旋凹槽相变球和光滑相变球的相变储热装置在进口温度Tin=313 K,进口流速u=0.15 m/s,初始温度T0=353 K工况下的放热过...     

同心套管双程流相变蓄热单元蓄放热特性研究

采用JDJN-60型相变材料,设计并制作了同心套管双程流相变蓄热单元,利用试验手段对蓄热单元在不同工况下的蓄放热性能进行了研究,分析了传热流体进口温度和流量变化对蓄放热过程的影响。研究结果表明:随着传热流体进口温度的提高,蓄热时间不断减少,但流量增加对蓄热过程影响不大。初步掌握了蓄热单元的蓄放热特性,为其工程应用提供参考依据。     

电子器件相变储能冷却的试验研究

针对高热耗、较低热流密度、短时工作平台的散热需求,研究了相变储能冷却技术在该类平台上的应用,并针对相变材料导热较差的特点,对增强相变材料的导热性进行了试验研究.结果表明,针对该类平台的应用,相变储能冷却技术具有非常广阔的前景,为相似电子器件的散热问题提供参考.     

一种弹载电子产品储热装置的设计与试验

为满足某弹载电子产品在高温环境中工作的需求,设计了一种储热装置对该产品进行有效温控。根据该产品的工作特性和相关技术要求进行储热装置的结构设计,分别用H62黄铜、5A06铝合金和泡沫铜基石蜡相变材料制作了具有同样结构外形的储热装置。设计制作与产品热耗一致的模拟热源用于储热装置的性能试验,对3 种储热装置的储热能力、导热能力等物理性质进行对比分析。结果表明,相变材料储热装置可以满足温控需求,并在储热能力和重量上有明显优势,值得在同类型产品平台中推广和应用。     

高导热能力的蓄热装置传热性能研究

固液相变材料的导热系数极低,往往不能在规定时间内完全相变融化以吸收电子设备工作的热负荷,导致电子设备出现局部超温现象。文中采用数值仿真和试验测试的方法对高导热能力蓄热装置进行研究。采用均温板与蓄热装置一体化设计,均温板将点热源转换为面热源消除了电子产品温度峰值导致局部超温的问题,也增加了相变材料的吸热面积。同时在相变材料中设置铝合金板以及铝合金波纹板。通过上述设计,增大了石蜡的当量导热系数,增加了短时间内石蜡的融化量进而提高了蓄热能力。     

弹载计算机橡胶阻尼减振器隔热设计研究

弹载计算机工作环境极端恶劣,同时存在大振动、强冲击的机械环境和小空间、密闭式的高温环境,且其安装位置通常位于发动机附近,减振、隔热设计是弹载计算机设计的关键也是难点。文中针对某弹载计算机橡胶阻尼减振器的隔热设计开展研究,提出了隔热垫和转接板两种隔热设计方案,并基于计算机安装座的实测温度变化曲线,利用仿真分析验证了两种方案的适用情况。文中结论可为弹载计算机减振隔热设计提供一定的参考。     

太阳能热发电系统蓄热装置的模拟研究

利用FLUENT软件中的凝固/熔化模型,对太阳能热发电高温相变蓄热器的蓄、放热过程进行了数值模拟,主要研究了傅立叶数、斯蒂芬数、雷诺数对相变过程的影响,并对结果进行了分析,同时通过最小二乘法原理对换热准则式进行了拟合,掌握了太阳能热发电高温相变蓄热器相变过程的规律,为太阳能热发电系统蓄热装置的优化设计提供了重要参考价值和理论依据。     

武汉市某办公楼地源热泵-相变蓄冷系统的优化配置

相变蓄冷技术和地源热泵技术的结合既能实现节能,又能实现电力上的移峰填谷。本文介绍了武汉某办公楼地源热泵系统+相变蓄冷系统的优化设计,并对不同蓄冷比率下的系统稳定性和经济性进行分析,最终确定地源热泵与相变蓄冷的联合运行模式及最佳蓄冷率。     

空气源热泵不同蓄能除霜模式对室内热舒适度的影响

研究了采用相变蓄能除霜方法的不同蓄能运行模式下空气源热泵的运行状况和室内热舒适情况,在搭建的试验台进行了对比试验,得到了供热和除霜运行参数、室内环境参数和热舒适评价的结果。从而得出蓄能除霜可以解决空气源热泵换向除霜过程中因热量不足而导致的各种除霜问题,且蓄能除霜提高了除霜过程中系统的可靠性和室内热舒适度。并且进一步得出了并联供热和蓄能换热除霜模式在提高热舒适度方面优于串联供热和蓄能换热除霜模式。并联供热可以使用在部分负荷工况下,而串联供热可以使用在全负荷工况下。