45 ft蓄冷式铁路冷藏集装箱蓄冷系统的结构分析

45ft蓄冷式铁路冷藏集装箱是中车石家庄车辆有限公司基于相变蓄冷技术研制的全新铁路冷链装备.为校核45ft蓄冷式铁路冷链集装箱蓄冷系统的结构强度,利用ANSYS软件的APDL语言建立了蓄冷系统的有限元模型,对蓄冷系统的关键部件及连接进行了合理简化,依据相关规范确定了蓄冷系统的载荷、计算工况,完成了静强度计算,按规范要求...     

直接蒸发式三套管蓄能换热器的蓄冷特性

为解决单一节能技术的局限性,采用相变温度为6℃的有机相变材料,结合三套管蓄能换热器,用一种蓄能换热器,与空气源、太阳能热泵组成集成系统.通过建立三套管蓄能换热器的数学模型,模拟了三套管蓄能换热器直接蒸发蓄冷动态特性,结果表明：通过与传统的冰蓄冷比较,高温相变材料蓄冷比冰蓄冷平均蒸发温度高10℃左右,高温相变材料蓄冷的C...     

哈尔滨季节性土壤蓄冷不同蓄冷模式

为降低夏季空调能耗,减少土壤源热泵系统初投资,提出自然冷源季节性土壤蓄冷系统,建立季节性土壤蓄冷垂直U型埋管和室外空气换热器的非稳态传热模型.引入显热容模型对哈尔滨地区系统的运行特性进行模拟计算,研究5种不同蓄冷模式,得出不同模式下系统的蓄冷量、预蓄冷时间、释冷量、释冷温度、COP值以及埋管周围土壤的温度场.模拟结果显示系统的COP值在9.92～14.15,节能效果显著,释冷温度和释冷量可满足空调需要,证明该系统应用于严寒地区是可行的.     

夏季昼夜温差较大地区相变墙蓄冷可行性分析

目的把相变储能技术应用在夏季昼夜温差较大地区，使相变墙夜间通过通风蓄冷。调节室内温度．方法从降低建筑能耗和利用可再生能源的角度出发，选取癸酸（CA）、月桂酸（LA）两种有机混合物作为相变材料，将建筑材料浸入有机相变材料中制成一种新型复合储能构件。对气象数据以及相变材料进行了分析和实验测试．结果通过测试可知选取的有机混合物的相变温度为18．491～24．262℃，符合室内舒适温度范围．通过对气象数据以及对相变材料的实验测试分析可知．昼夜温差较大地区夏季可以应用相变储能墙板实现夜间通风蓄冷，白天吸收室内多余的热量，调节室内温度，提高室内的舒适性．结论相变墙板的应用使室内和室外之间的热流波动幅度减弱。外扰作用时间被延迟，从而可以降低建筑物供暖、空调系统的设计负荷，达到节能的目的．     

内翅片换热管内相变材料融化的数值模拟

将蓄冷空调常用的蓄冷装置——蓄冷球,用内翅片管来替代,将内翅片管中装入自行研制的相变材料,利用二维稳态导热方程,对相变材料的实际融化过程进行理论研究,探讨装有相变材料的内翅片换热管在不同时刻、所有节点的释冷情况．结果表明,内翅片换热管外的载冷剂温度不同、对流换热系数不同以及内翅片管的半径不同对翅片管内蓄冷材料的释冷特性有较大影响．     

板状相变蓄冷单元快速释冷特性实验研究

间歇工作高通量发热设备的紧凑高效冷却系统中需用到快速相变蓄冷单元。以膨胀石墨基定型相变材料为主要原料制备了板状相变蓄冷单元,在自建实验台上通过改变取冷流体的进口温度和流量对其快速释冷特性进行实验研究。结果表明:在释冷过程中,瞬时释冷强度q持续减小,先快后慢;累积释冷量Q持续增大,亦先快后慢;综合传热系数K则先快速减小,继而平缓波动;取冷流体流量仅对K有明显影响,进口温度对K、q和Q均有明显影响。在8种实验工况下,潜热释冷阶段K的平均值在279～402W/(m^2·K)范围内,10min内q的平均值为2.67～3.82kW,Q可达2 300kJ以上,基本满足特定情况下的使用要求。下一步应优化板状快速相变蓄放冷单元表面的传热纹理结构,进一步改善释冷特性。     

盘管冰蓄冷装置管外结冰过程研究

根据盘管冰蓄冷装置管外结冰过程的特点,对管外结冰的相变传热过程进行了简化处理,提出了描述管外结冰过程的相变传热模型,模型的数值解和实验结果能很好吻合．对盘管冰蓄冷装置的制冰量和制冰温度的关系进行了实验研究,给出了在实验条件下最有利于冰蓄冷机组运行的制冰温度。     

夏季工况相变墙房间蓄冷特性分析

目的利用户式空调蓄冷,进行普通墙房间和相变墙房间夏季工况蓄冷时间规律的实测分析.方法以温度、热流巡检装置对实验房间的温度场和热流变化进行测试,得到在夏季工况下相变储能墙板对室内温度变化的影响情况.结果通过对夏季工况下普通墙房间和相变墙房间室内热性能参数的实测对比分析,得到相变墙房间中的相变墙板会减小室内温度波动,降低由室外通过围护结构向室内传递的热量,相变墙房间空调的启停次数要明显小于普通墙房间空调的启停次数,5h的蓄冷时间会得到较好的效果.结论在建筑围护结构中,加入相变储能构件,具有调节室内温度,提高室内热舒适性的特点,同时还能降低空调设备的开启频率,减少设备初投资和运行费用,并且能够对电力的“移峰填谷”起到一定实际作用.     

谈空调系统的蓄冷节能

随着我国新分时峰谷电价政策的出台,使蓄冷式空调系统的应用成为可能。本文从空调系统的蓄冷方式入手,谈了蓄冷式空调系统的应用及其控制,通过实例分析得出,蓄冷式空调系统节能带来的经济效益是可观的。     

蓄冷空调动态负荷的计算方法

介绍了一种计算蓄冷空调动态负荷的方法,借助Ｖｉｓｕａｌ ＦｏｘＰｒｏ３．０提供的软件工具编写了蓄冷空调负荷计算程序,并用该程序对一幢拟采用蓄冷空调的综合建筑进行了负荷计算,从而为估算该蓄冷系统的运行电耗奠定了基础。     

新型三元双向相变制冷模型的建立与数值模拟

目的结合峰谷电价、室外自然冷源和相变储能三种节能技术,研究开发一种新型的三元双向板壳式换热储能模型．方法选取癸酸和月桂酸的混合物作为室温相变材料,利用计算流体动力学（CFD）软件对制冷剂单独制冷、室外自然冷源单独制冷以及联合制冷三种过程进行了数值模拟,由模拟得到的制冷过程中的PCMs的液相分数及温度场分布图,分析了其换热机理．结果制冷过程进行4h后,联合制冷液相分数由1变为0,制冷剂单独制冷液相分数由1变为0．7,室外自然冷源单独制冷液相分数由1变为0．2．结论联合制冷中,相变材料与冷冻水换热和相变材料与冷空气的换热互相耦合,与制冷剂单独制冷和室外自然冷源单独制冷相比,缩短了制冷时间,提高了能源利用率．     

储冰球相变传热数值计算及分析

对圆球形相变储冷器的相变传热问题进行了详细分析，采用焓法模型对常用相变介质水在球内的凝结过程进行了数值求解，得出了第一类边界条件下的相变界面位置变化与界面部移动速度变化以及相奕时间与球径和传热温差的关系等结果，可以为圆球形及其它形状的相变储的设计和分析计算提供理论依据与参考。     

蓄能供热型太阳能集热器结构优化

提出一种蓄能供热型太阳能集热器,将太阳能真空集热管、重力热管蒸发段、热泵蒸发器和相变材料集于一体,可有效克服太阳辐射波动性影响,结构紧凑,集热效率高. 利用FLUENT软件模拟研究蓄能供热型太阳能集热器内相变材料的蓄放热特性. 对比分析集热器内不同结构:重力热管蒸发段和蒸发器管路采用并排布置或三角布置时相变材料的温度场和速度场,结果表明,并排布置方式优于三角布置方式,相变材料完全熔化时间可缩短22.6%,完全熔化时相变材料储存的热量更多. 研究集热器倾斜角度对相变材料蓄热/释热过程的影响,结果表明,蓄热过程倾斜放置比竖直放置时相变材料的完全熔化时间缩短了约28%,而释热过程完全熔化时间不受倾斜角度的影响. 最后研究了相变材料的相变温度和相变潜热对相变过程的影响,结果表明,在能够满足相变材料蓄热所需的相变温度范围内,应选取相变温度较低、相变潜热较大的相变材料.     

太阳能蓄能通风系统理论模型

建立一个太阳能蓄能通风系统的理论模型,以计算该系统白天蓄热量和夜间通风量.以昆明市气象参数为依据,分析了采用相变材料的相变温度分别为38、44、50、63℃时,该系统通风量与烟囱倾角的变化关系.计算结果表明,对于不同相变材料,无论在何倾角下,他们的蓄热量大小趋势都是一致的,即相变温度越高,蓄热量越小.综合考虑通风量和通风时长2种因素,系统最佳倾角应该为45°,而最佳相变材料应为38℃十四烷酰.     

蓄能型振荡热管太阳能集热器性能研究

本文设计了一种蓄能型振荡热管太阳能集热器,将其应用在蓄能型振荡热管太阳能热泵系统中,实现太阳能分季节全天候利用,提高能源利用率.使用Gambit软件建立蓄能型振荡热管太阳能集热器的三维模型,并利用Fluent软件对蓄能型振荡热管太阳能集热器中相变材料的蓄热过程进行了模拟研究,得到不同集热器结构参数、集热器内蓄能材料、太阳辐射强度、外界换热条件等对其温度场、液化率等的影响.根据模拟结果,振荡热管间距选17 mm,真空管后增设金属反射板,集热管内采用复合相变材料,夏季利用高温相变材料蓄热直接加热热水,冬季利用低温相变材料给热泵蒸发器供热,从而提高系统整体性能.     

蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究

设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响. 结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求. 由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66 ℃和59.45 ℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求. 蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象. 结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据.     

影响多孔定型相变储能材料性能的因素分析

太阳能作为一种可再生能源, 因其在解决日益增长的能源需求和温室气体排放方面的巨大潜力受到越来越多的关注。然而, 太阳自身的间歇性和随机性大大限制了太阳能的转换和储存效率。近年来, 基于固-液相变储能 材料的潜热储存系统, 由于具有高储热密度和出色的化学稳定性, 有望成为提高太阳能吸收和转换的合适方法。但固-液相变储能材料在实际应用中常受到自身相分离、换热速率低、过冷、熔融状态泄漏、性能不稳定等限制。其 中一种解决方法是将多孔载体与固-液相变储能材料相结合来制备多孔定型相变储能材料。介绍了相变储能材料的储能机理和传热强化机理, 系统分析了多孔载体材料的种类、制备方法对多孔定型相变储能材料的影响及其潜 在应用。     

复合球体非稳态导热的理论解及实例分析

针对二层复合球体在第三类边界条件下的导热微分方程进行了分析求解．以法国Cristopia公司的C．00型蓄冷冰球为例,对温度函数进行求解,分析了温度函数中特征值、指数值的变化规律．当水分别处于固态和液态时,画出了3个典型时刻冰和水的温度曲线．结果表明,在相同的表面传热条件下,冰和水的最外层几乎同时达到0℃．冰内温度变化比水内变化更剧烈,水开始结冰比冰开始融化需要更长的时间．提供的理论解可用于对相关导热问题的求解,以及为近似解或数值解的准确性提供检验标准．     

高温相变储热铝合金材料的研究现状及展望

金属相变储热材料具有储热密度大、抗高温氧化性强、热稳定好、导热系数大、相变时过冷度小、相偏析小及性价比较好等优点,在高温相变储热过程中有着广泛应用,其中铝合金高温相变储热材料的综合性能最好．综述了国内外铝合金高温相变储热材料的研究及趋势,并对今后的研究方向进行了展望．     

高温相变储热单元模拟研究与计算

运用Fluent软件对圆形储热单元内部LiCl高温相变材料熔化过程进行二维数值模拟。模拟结果表明：不同位置的LiCl都会出现恒温＂平台＂,其平台的长度和出现的时间间隔随空间位置的不同而有显著差异;随时间的增加,储热单元储热量在相变区明显增大,其储热功率也相应出现了最大值。相变材料的导热系数、相变储热单元的形状和空间尺度以及其恒温隔热装置是改善相变储热系统储热性能的关键性因素。