熔融鹽在混凝土中的傳熱過程研究.pdf

1、在當(dāng)前能源供給緊張、需求日益增加的形勢(shì)下，太陽能作為一種可再生清潔能源備受關(guān)注，但陽光具有間歇不穩(wěn)定性，傳熱和能量?jī)?chǔ)存問題是太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的主要問題。蓄能技術(shù)由于可緩解能量供求雙方在時(shí)間、強(qiáng)度及地點(diǎn)上的不匹配，是合理利用能源及減輕環(huán)境污染的有效途徑。混凝土材料具有化學(xué)性能穩(wěn)定、安全性好、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，適宜作為蓄熱系統(tǒng)的材料。熔融鹽作為傳熱介質(zhì)，其傳熱系數(shù)高、工作壓力低、熱穩(wěn)定性好和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，在國外太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中已經(jīng)有了一定

2、的應(yīng)用。
　　 本文主要對(duì)以混凝土作為蓄熱材料、熔融鹽(7wt％NaNO3-40wt％NaNO2-53wt％ KNO3)為傳熱介質(zhì)的蓄熱裝置進(jìn)行研究，通過Fluent軟件對(duì)蓄熱單元進(jìn)行模擬分析。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)分析傳熱問題的特點(diǎn)，建立傳熱問題的數(shù)學(xué)模型，對(duì)傳熱問題的求解方法進(jìn)行分析和比較，采用數(shù)值方法求解傳熱問題;
　　 (2)將蓄熱單元簡(jiǎn)化為二維物理模型，建立控制方程，采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)控制方程

3、進(jìn)行求解。分析和研究傳熱過程中蓄熱量和蓄熱時(shí)間的影響因素，得到熔融鹽-混凝土蓄熱系統(tǒng)蓄放熱性能的變化規(guī)律。掌握蓄熱單元的幾何特性、蓄熱及傳熱材料的物性參數(shù)及熱流體的流動(dòng)特性對(duì)蓄放熱過程的影響，為蓄熱裝置的設(shè)計(jì)、優(yōu)化及評(píng)價(jià)提供參考依據(jù);
　　 (3)通過Fluent軟件，模擬計(jì)算混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)、熱流體流速、熱流體入口溫度、蓄熱單元的管道流程長(zhǎng)度及管道間距等因素對(duì)蓄熱單元蓄放熱特性的影響。根據(jù)模擬結(jié)果表明:當(dāng)混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)在3.