蛇形管蓄能箱蓄熱過程數值模擬.pdf

1、進入二十一世紀后，能源問題日漸成為制約人類經濟、技術發(fā)展的桎梏。最大限度的提升能源的使用效率，盡可能的節(jié)約能源的使用量已經成為當前人們的共識。近些年，國內和國外都出現了許多新的節(jié)能技術，其中蓄能技術是一種前景較好、投入較少、環(huán)境影響較小和使用較為清潔的能源再利用技術，目前已被廣泛應用于工業(yè)余熱回收和建筑環(huán)境設備節(jié)能等領域中。
　　 蓄能的方式主要有三種:顯熱蓄能、相變蓄能和化學蓄能。其中相變蓄能是利用相變潛熱儲存能量，有著容積蓄

2、能密度大，且能在必要的恒溫下獲取熱能等優(yōu)點，是蓄能技術研究的重點和發(fā)展點。但由于儲能過程中存在著相變，其物性參數均為變系數，使得這類傳熱問題的研究較困難。目前，建立傳熱模型的過程只能是通過大量的假設與簡化條件，得出的結論往往與實際相差較大，也一直是蓄能技術研究的難點。
　　 蛇形換熱管作為一種成熟的工藝設備，被廣泛應用。其優(yōu)點包括:加工簡單、工藝成熟、清洗方便、適應性強;對高粘度流體的加熱或冷卻有著較好的換熱效果;蛇形管換熱器在

3、結構上具有較好的彈性，熱應力造成的破壞漏失對它的影響較小。所以研究利用蛇形管進行相變蓄能有著現實的意義。
　　 本論文首先通過對蛇形管換熱及相變材料熔化的傳熱理論進行研究，通過簡化假設建立數學模型。依據模型建立時的邊界條件，利用Fluent軟件進行數值模擬，并通過改變蛇形換熱管的尺寸參數等，分析得出了不同的蓄能效果;并參考經濟性原則，選用了一套經濟合理且能滿足項目蓄能要求的設備。最后依據模擬的結果，制作了實驗用的設備進行實驗驗證