传热介质参数对相变胶囊储热罐蓄热性能与力学性能的影响分析

基于流固耦合方法，探究了不同传热介质（HTF）参数对填充球形相变材料（PCM）胶囊的单罐储热（TES）系统蓄热性能和力学性能的影响。结果表明：随着HTF进口流速从0.0007m/s增大到0.0009m/s,TES罐的蓄热总量没有显著变化，但其平均蓄热功率从5.33MW增大至6.79MW，且钢壁的最大机械应力减小；随着初始冷HTF温度从610K降至530 K,TES罐的蓄热总量增大，平均蓄热功率从5.29 MW增至6.81 MW，但钢壁最大机械应力也增加；当初始热HTF温度从730 K上升到810 K,TES罐的蓄热总量显著提高，且平均蓄热功率由3.81 MW增大到7.97 MW，但钢壁的最大机械应力也增至159.6 MPa。因此，为了优化PCM胶囊TES罐的蓄热性能，除了适当提高HTF进口流速外，应在保证TES罐钢壁结构安全的条件下，适当降低初始冷HTF温度或提高初始热HTF温度。