新型平板热管蓄热装置固—液相变过程数值模拟

本文建立了新型平板热管相变蓄热装置的模型,利用数值模拟软件Fluent 6.2.16对以石蜡作为相变材料的融化过程进行了详实的研究,得到了相变材料的温度场和液相体积分数随时间的变化情况,分析了相变界面的变化规律。同时对不同翅片尺寸、不同传热温差下的传热情况进行了对比,得到了其对传热过程的影响规律。     

同心套管相变蓄热装置内管数量的优化模拟

以石蜡作为相变材料,在填充率一定的前提下,分析同心套管相变蓄热装置(以下简称蓄热装置)内管数量对石蜡熔化过程的影响。以4内管为基准,考虑石蜡熔化时间、单位长度内管换热面积,确定最优的内管数量。石蜡的温度变化先快后慢,最后趋于稳定。时间相同时,内管数量越多,石蜡平均温度越高。相同时间,不同内管数量蓄热装置横截面的石蜡液相率均呈上大下小。相同时间,内管数量越大,蓄热装置内未熔化的石蜡越少。在石蜡液相率趋于稳定前,内管数量越多,相同时间石蜡液相率越大。蓄热装置的最优内管数量为10。     

相变材料球蓄热槽放热特性的数值分析

用数值模拟的方法，将填充了相变材料球的蓄热槽内部划分为蓄热体和热媒体两个计算区域，分别建立数学模型，解决了两区求解时互为条件的耦合问题，并应用焓法计算蓄热体内部的相变过程，得出了与国外实验结果吻合的结果。     

填充了球状相变材料的蓄热槽放热特性的数值分析

用数值模拟的方法，将填充了球型相变材料(PCM)的蓄热槽内部划分为蓄热体和热媒体两个计算区域，分别建立数学模型，解决了内部相变导热的蓄热体区和流动的热媒体区求解时互为条件的耦合问题；应用焓法计算蓄热体内部的相变过程。得出了与国外实验结果吻合的结果。     

金属骨架结构对相变材料熔化过程的模拟研究

将金属骨架加入到纯相变材料(石蜡)制备复合相变材料,以纯相变材料、复合相变材料为研究对象,建立数学模型。采用有限元软件模拟相变材料的熔化过程。结果表明：均匀、x、y、z-复合相变材料完全熔化时间分别为460 s、660 s、460 s、470 s,减小x方向圆柱骨架半径可使完全熔化时间增加43%,减小y方向的圆柱骨架半径对完全熔化时间无影响,减小z方向圆柱骨架半径可使完全熔化时间增加2%。在相同时间内,复合相变材料的液相率明显高于纯相变材料,纯相变材料、均匀、xy-复合相变材料完全熔化时间分别为1 245 s、460 s、355 s,均匀、xy-复合相变材料的完全熔化时间分别比纯相变材料缩短了63.1%、71.5%。研究表明,金属骨架的加入可明显改善换热状况,xy-复合相变材料在强化换热方面优于均匀-复合相变材料。     

相变蓄热电加热地板的应用可行性分析

介绍了相变蓄热电加热地板供暖的特点和发展，通过数值模拟计算了相变蓄热电加热地板供暖在北京、上海等地的应用效果，分析了技术可行性，并将该种供暖方式与其他供暖方式进行了比较。     

相变蓄热构件传热强化及其对轻质墙体蓄热性能提升研究

本文提出一种与轻质墙体内侧结合、增强其蓄热性能的相变蓄热构件。利用多物理场耦合的有限元软件COMSOL建立复合墙体的数值计算模型并验证其准确性,以相变蓄热构件内相变材料的完全熔化时间和构件表面温差作为评价依据,分析构件内部不同参数肋片的强化传热机理并优选出最佳肋片参数;以深圳地区为例,从相变材料的用量和相变温度对相变蓄热构件的使用效果进行优化,比较了肋片在相变蓄热构件提升2种轻质墙体蓄热性能上的差异。结果表明,长而薄的肋片在适宜的肋片间距下能够提升石蜡温度场和流场变化的协同性,增强传热速率;在不影响复合墙体对室外热扰延迟时间的前提下,肋片的添加使加气混凝土复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了44.8%和26.3%,聚苯板复合墙体的显热蓄热和放热时长分别缩短了20.8%和52.9%,肋片对聚苯板复合墙体的有效蓄热量和蓄热能力的提升效果较好。本文的研究结果能够为相变蓄热构件的设计和应用提供参考依据。     

高温相变蓄热装置传热性能分析

储能技术在提高能源综合利用效率方面有着不可代替的作用,它不仅可以充分满足装置和系统在供电方面的实际需求,而且可以有效解决供电在时间和空间上的矛盾,从而极大的提高能源综合利用率。一般来说,相变蓄热装置的性能主要取决于工作过程中的热传递环节,并有效的改善和调节相变蓄热装置的性能。笔者在本文将简单阐述高温相变蓄热的主要类别,并根据蓄热器的工作原理进行一定的数值模拟实验,进而分析高温相变蓄热装置的传热性能。     

西安办公建筑相变蓄热通风技术的季节适宜性研究

以西安地区一栋典型办公建筑为例,运用EnergyPlus数值模拟软件研究了相变蓄热通风技术在过渡季节和炎热季节的应用情况。采用日累计降温幅度ΔT和降温潜力百分比J两个指标对其降温效果进行评价,分析了相变材料充分发挥相变潜能时室外干球温度的日气温特征,并基于ASHRAE 55热舒适模型评价了该技术对室内热环境的改善情况。结果表明:当室外干球温度最大值高于相变区间上限值3℃时,最低温度低于相变区间下限值3℃,且日平均温度处于相变区间范围内时,相变蓄热通风技术能够充分发挥相变蓄能作用;该技术在过渡季节的应用效果优于炎热季节,与夜间自然通风技术相比,该技术可使整个过渡季节室内空气温度降温幅度提高14%,室内操作温度满足ASHRAE 55标准的80%,可接受温度范围的小时数提高8%,而整个炎热季节室内空气温度降幅只提高5.6%,室内操作温度满足ASHRAE 55标准的80%,可接受温度范围的小时数仅提高1%。     

相变材料蓄能式吊顶辐射供冷系统热性能模拟研究

本文将单位体积蓄能密度较大的相变材料与毛细管网格栅埋入到建筑吊顶中,设计出了一种相变材料蓄能式吊顶辐射供冷末端形式,建立了分析该吊顶在间歇运行工况下热性能的数学模型,利用该模型可以分析不同相变材料物性对该相变材料蓄能式吊顶的表面平均热流密度和蓄能比的影响。通过对影响因素的敏感性分析,得出了影响吊顶热性能的主要因素。此外,对比分析了相变材料蓄能式吊顶与混凝土蓄能式吊顶热性能的差异,指出相变材料蓄能式吊顶辐射供冷方式具有蓄能比更高的特点。     

浅析定形相变储能材料在蓄热地板中的应用

定形相变储能材料是相变储能材料新的发展,它解决了一些固液相变材料的问题。这类材料具有较大的蓄能比,夜间蓄存的热能可被更多地转移和利用于日间供热,同时可在长时间内保持稳定的热流密度。目前在研究与工程实践中取得了较好的效果。     

储热领域的微胶囊相变材料

介绍了微胶囊相变材料的特点、相变机理及在储热领域的应用,展望了微胶囊相变材料的发展前景。     

相变储能材料在建筑领域中的应用研究

介绍了相变储能材料的研究现状及其分类,讨论了在建筑墙板、天花板和混凝土中掺入相变材料(PCMS)后对室内舒适度的影响.运用这种相变储能建材,可将电力供给峰期时的加热或制冷负荷转移到谷期,使用户降低使用费用.同时讨论了PCMS的选择和封装所存在的问题,分析了PCMS的应用前景.     

相变储能技术的研究和发展

相变储热技术是利用低品位能源，实现建筑节能的重要途径。相变储能在建筑节能和暖通空调领域中的应用越来越受到重视，已成为国际研究的热点。研究了在储能领域使用较为广泛的相变材料的种类及其特点。分析了国内外相变储能理论与技术的发展现状以及相变材料在建筑围护结构、太阳房供暖系统、电热蓄热系统及蓄冷空调中的应用。展望了相变材料在蓄能技术方面的发展前景。     

相变材料蓄能研究进展及其应用

低碳经济下,研究高效而经济的蓄能技术成为摆在各国学者面前的共同课题,其中相变材料的研究近年来尤其成为热点。本文总结并评价了相变材料蓄能技术的研究进展,包括相变材料的分类、热物性及特点,强化传热机理的分析以及相变传热数学物理模型的建立等热物理问题,在此基础上,归纳了相变材料在诸多领域的应用情况和前景,希望为该领域研究者提供参考。     

相变蓄热电采暖分析与探讨

电采暖具有清洁环保、使用方便、灵活性强等优点,将电采暖与具有蓄热功能的相变材料结合供暖,既满足了采暖要求,又可以对电力负荷起到＂移峰填谷＂的作用,同时使能源利用更加合理,更加节约。     

肋片长度对相变材料熔化过程影响的数值模拟

通过数值模拟研究了三套管式相变蓄热器的纵向肋片长度对熔化速率的影响.为得出更精确的结论,以对蓄热器结构优化有更实际的指导意义,将肋片长度在一个较小范围内进行了划分,设置了7种肋片长度的蓄热器,同时将模拟结果与光管蓄热器进行对比.结果表明,相较于光管蓄热器,增加纵向直肋可以有效提高熔化速率,且肋片长度越大熔化时间越短,但存在一临界肋片长度.临界肋片长度可作为优化套管式蓄热器结构的重要参考方向.     

相变蓄热在冷凝热回收系统中的应用研究

随着社会的急速发展,人们对生活热水的需求越来越大,一次能源用于直接加热热水是极大的浪费,冷凝热回收技术也受到广泛的关注。介绍了冷凝热回收的两种形式,即传统水蓄热和相变蓄热,比较两者的不同,并探究了相变蓄热的相变材料及其系统应用。