鋁基合金高溫相變儲熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬.pdf

1、太陽能是巨大的能源寶庫，具有清潔無污染、取用方便的特點，但受到地理、晝夜和季節(jié)等規(guī)律性變化的影響，以及陰晴云雨等隨機因素的制約。為了保持供熱或供電裝置穩(wěn)定不間斷地運行，熱能的儲存技術(shù)日益引起人們的重視。金屬基相變儲熱材料具有儲能密度大，過冷度小，導(dǎo)熱率高，反復(fù)相變后長期性能穩(wěn)定，過程易控制等特點，因而在高溫儲熱方面具有廣泛的用途。 本文根據(jù)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)工作溫度為400-800℃的具體要求，結(jié)合已有的研究成果，選取課題組設(shè)計并

2、制備的鋁合金相變儲熱材料中的Al-Si系列鋁合金。運用金相顯微技術(shù)、綜合熱分析技術(shù)等手段，對其金相組織、密度、相變溫度、單位質(zhì)量材料的相變潛熱等性能進行了研究。Al-Si系列的鋁合金儲熱材料單位質(zhì)量相變潛熱較高，其中鋁硅共晶成分的鋁合金單位質(zhì)量相變潛熱最高，約為450J/g。 本文以儲熱系統(tǒng)設(shè)計為基礎(chǔ)，利用ANSYS10.0建立了儲熱室隔熱壁二維、三維有限元模型，對儲熱室隔熱性能進行了數(shù)值模擬，并對二維和三維分析結(jié)果進行比較。本

3、文還針對以裝有儲熱材料Al-Si合金的鋼管為儲熱單元為研究對象，建立三維有限元模型并對其進行瞬態(tài)分析并對結(jié)果進行分析。 本文以儲熱室隔熱分析結(jié)果為基礎(chǔ)，利用Visual Basic6.0對ANSYS分析過程進行程序二次開發(fā)，得到儲熱室隔熱分析ANSYS程序調(diào)用模塊，實現(xiàn)了從外部直接修改各種參數(shù)并調(diào)用ANSYS程序進行模擬的功能。本文還利用二次開發(fā)得到的模塊，對比參數(shù)修改前后的模擬結(jié)果。 研究結(jié)果表明：鋁硅合金儲熱密度高、