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本文建立了蓄冷平板相变换热器中蓄冷平板单体凝固过程变化规律的数理模型,并用一种简便方法求解了凝固过程非稳态移动界面传热问题,获得了有关传热速率,界面移动,载冷剂出口温度的变化规律,讨论了蓄冷平板相变换热器的传热特性。 相似文献
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管内流体流动管外PCM发生相变的贮能系统热性能研究 总被引:1,自引:1,他引:1
建立了分析空调贮能系统中管内流体流动管外PCM发生相变的相变的贮能器热性能的数学模型,并进行了数值计算。其中,把传热流体看作是沿轴向的—维无粘流动,对PCM相变过程的求解用显热容法。计算结果与文献中的计算结果吻合较好。所得结论对该类贮能系统的设计和性能优化有一定指导作用。 相似文献
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在建筑通风墙体中加入相变材料被认为是改善其冬季热工性能的有效方法。相变材料在墙体中可采用分块的方法进行宏观封装,此时材料在熔化过程中产生的自然对流现象十分显著,不能被忽略。该文使用开源计算流体力学框架OpenFOAM下开发的求解器针对被动式相变蓄热通风墙体的热工性能开展了数值研究,以准确模拟相关传热、流动、相变等物理过程。计算结果表明:相变材料蓄热墙能有效降低室内温度波动;相变材料内部的自然对流作用很大程度上影响着材料的熔化与凝固速度,因此材料封装时的长宽比以及分块方式应做出审慎选择。 相似文献
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(相变)复合材料瞬态导热性能的简化计算方法 总被引:4,自引:0,他引:4
一般情况下复合材料不存在有效导温系,其瞬态热性能需藉三维非稳态传热模型分析。如掺温材料中涉及相变材料,由于其等效比热容与温度强烈相关,使得描述复合材料瞬态传热性能的热扩散方程呈现很强的非线性,更增加了求解的难度。该文探讨了利用等效一维均质上变材料模型分析(相变)复合材料瞬态传热特性的可行性,结合算例,分析了该方法的适用范围。结果表明,当掺混材料的相对尺寸不太大时,(相变)复合材料可当作均质(相变)材料,其瞬态传热性能可藉等效热物性计算。对于许多实际问题,上述方法可简化分析,节省计算量。 相似文献
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板式石蜡储热器传热的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
在相变储热器中采用强化传热技术,克服相变材料的低导热性能,是目前国内外研究的热点。应用FLUENT软件数值模拟了翅片强化板式石蜡储热器的凝固传热过程,得到随时间变化的相界面位置、总凝固时间、壁面热流、翅片温度分布等,并进一步分析了翅片对不同长宽比叫的储热器的强化传热效果。模拟结果表明,只有当ω≥1时,翅片才能对储热器起到明显的强化传热作用,研究结果可为相变储热器的优化设计提供可靠的依据。 相似文献
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为解决太阳能的间歇性问题,常将其与相变蓄热技术进行结合。与传统显热蓄热相比,相变蓄热可将蓄热能量提高数倍以上,具有巨大的研究和应用价值。本文总结分析了相变蓄热的传热机制及在强化太阳能相变蓄热技术上的研究手段,如变换蓄热结构、添加肋片、使用相变胶囊、充注多相变材料、蓄热材料中添加高导热物质等。分析结果显示,相变传热机制中,融化过程主要考虑对流换热,凝固过程热传导占主导;使用肋片、相变胶囊等,主要增大相变材料接触面与蓄热体的比值,进而改善传热;蓄热材料添加高导热物质,可以改善相变材料的团聚、结核及使用寿命,从而提高导热性能,其中添加泡沫金属效果最为显著。 相似文献
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相变储能是通过相变材料吸/放热过程来实现能量储存的技术,它能够解决热量供需时间、空间和强度上的不匹配,并以其高储能密度成为储能领域的研究热点,但由于相变材料的热导率较低,使其应用受到限制。针对相变储能材料熔化/凝固过程中热导率低引起的传热速率慢的问题,从优化储能设备结构、添加剂提高相变材料热导率以及联合强化传热技术三方面综述国内外相变材料储能强化传热技术的最新进展。通过比较各种强化传热方式的优劣,实验和模拟均显示复合强化传热即可解决相变材料热导率低,又增大传热面积,从而提高相变材料的传热性能;多孔金属作为导热添加剂增强导热效果更好;并提出了相变储能强化传热技术未来需要解决的相关技术难题。 相似文献
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相变材料微胶囊的国内外研究现状 总被引:1,自引:0,他引:1
相变材料微胶囊作为一种复合材料,解决了固液相变材料相变时体积变化以及泄漏问题;提供了大的传热面积改善了传热;还可防止相变材料的性质改变。相变材料微胶囊已经广泛应用于纺织品、传热流体、建筑物、军事、农业等领域。作为近年来研究热点,详细介绍了这种新型的复合材料特点、制备方法及目前研究现状。 相似文献
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针对金属蜂窝/石蜡复合相变材料融化储热过程中,金属蜂窝热传导与液相自然对流传热的竞争关系,基于流-固-热三场耦合理论,建立相变材料融化储热计算模型。开展相变石蜡融化试验,验证计算模型的正确性。进一步分析液相自然对流和金属蜂窝热传导传热的增强效应,以及两者间的竞争关系。结果表明:底部加热下的密闭方腔内相变石蜡融化储热过程可分为热传导、稳定增长、过渡和紊流等四个阶段;各阶段占总融化储热时间的比例分别为0.8%、2.3%、13.6%和83.3%。热量随着液相石蜡的自然流动实现无障碍传输,达到提升相变石蜡融化储热效率的目的。自然对流传热的增强效应随尺寸减小而显著降低,在尺寸小于2 mm后可忽略不计。金属蜂窝通过增大热传导性和传热面积,达到提升相变石蜡融化储热效率的目的。嵌入金属蜂窝后,相变材料储热过程中存在多层共融现象,且在融化区形成温度梯度。与纯石蜡储热效率相比,金属蜂窝作用呈现先增强后抑制的规律,当融化分数超出临界值0.77后,金属蜂窝将进入抑制阶段。 相似文献
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在工业加热或冷却中常伴有相变传热现象发生。本文阐述了相变传热的特点,从而提出了处理这一问题的各种数学方法及其优缺点,指出处理这一过程中有待解决的问题和研究方向,从而为改进工艺设备和生产的自动控制提供了科学方法和理论依据。 相似文献
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相变储热是具有广阔应用前景的储能技术之一,具有储热密度大、相变温度稳定等优点,但相变材料的热导率低制约了相变储热技术的发展。提升相变材料的热导率和储热器件的传热速率是有效的解决途径。针对相变材料热导率强化研究进展有大量综述,而对于储热器件层面的传热强化的总结较少,本文回顾了近10年国内外在储热器及其传热强化研究方面的进展。为适应不同应用需求,不同类型的相变储热器应运而生,根据储热器的工作模式和结构可以分为管壳式、填充床式、板式、热管式4类,本文系统地介绍了4类储热器的工作原理、优缺点以及强化传热研究,主要比较了结构优化后的储热器与传统储热器的传热速率和储/放热性能,结果指出对储热器的内部结构进行改进及拓展外部结构等方法能有效增加储热容量和储/放热速率,对于提高系统相变储热能力具有积极作用,分析表明后续的研究应该明晰储热器内部多相耦合传热机制,增强储热器对动态工况适应能力,拓宽应用范围。 相似文献