泡沫鎳對相變過程及單元管熱性能影響的模擬研究.pdf

1、蓄熱技術是一種節(jié)約能源的重要手段，其中相變蓄熱以蓄熱密度大、能量損失小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點被廣泛應用于各個領域。在空間太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)中，相變蓄熱單元管是主要的高溫相變蓄熱單元，其換熱性能直接影響系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，但是在其工作過程中存在相變材料導熱率低、體積變化率高等缺點。泡沫金屬鎳能夠很好的改善這些缺點，因此，對如何合理的利用泡沫鎳以及相變蓄熱單元管的熱性能的研究具有重要意義。
　　本文主要對空間太陽能熱動力發(fā)電系統(tǒng)中泡沫鎳對

2、其高溫相變蓄熱過程及相變單元管的熱性能的影響進行了模擬研究，相變蓄熱容器采用了合金Haynes188，相變材料采用了80.5LiF-19.5CaF2的混合鹽，循環(huán)工質(zhì)采用了He-Xe混合氣體，通過FLUENT軟件分別對單個相變蓄熱容器及相變蓄熱單元管建立了物理數(shù)學模型，主要工作和成果如下:
　　(1)在單個相變蓄熱容器的模型中，模擬研究了泡沫金屬的孔隙率、填充體積以及填充位置對整個相變過程的影響?？偨Y(jié)了相變材料液相率、相變?nèi)萜鳒囟?/p>

3、隨泡沫金屬參數(shù)的變化。
　　(2)在相變蓄熱單元管的模型中，分析了在有空穴影響下，填充泡沫金屬前后相變蓄熱單元管各部分的溫度及相變材料液相率的變化。并研究了循環(huán)工質(zhì)流體的進口速度及初始溫度對單元管及系統(tǒng)性能的影響。
　　(3)通過研究基本型吸熱器內(nèi)相變蓄熱單元管的周向熱流的邊界條件，編寫了相應的UDF，在此基礎上，建立了單元管的三維物理數(shù)學模型。
　　(4)在三維模型中模擬了一定條件下單元管的工作情況并與二維模型中在溫