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题名板式相变储能换热器的性能优化
被引量:4
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作者
刘丽辉
张航
彭子安
李杰
孙小琴
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机构
长沙理工大学能源与动力工程学院
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1745-1752,共8页
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基金
国家重点研发计划(2018YFE011200)
国家自然科学基金(52078053,51608051)
+3 种基金
湖南省自然科学基金优秀青年基金(2019JJ30027)
湖南省高新技术产业科技创新引领计划(2020GK4057)
长沙市杰出创新青年培养计划(kq2009049)
研究生科研创新项目(CX20200868)。
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文摘
本工作设计了一种板式相变储能换热器,研究几何参数对换热器储能性能的影响。控制换热器的体积与储能量不变,构建了5种不同结构的板式相变储能换热器模型,利用FLUENT软件分别对其进行储能数值模拟,并对最佳结构的入口温度、入口流速进行优化计算。结果表明:减小板式相变单元厚度可以增加换热速率,但同时会增加压降,计算得到相变单元数量N=5时换热效率最佳;板式相变换热器的储能速率与边界流体流速成正比,与压降成反比;板式相变换热器的换热速率随入口温度升高而增加,但增加的幅度随着边界流速或温度的增加而减小。综合考虑换热器内部结构与工况对换热性能的影响,本研究中换热器性能最佳的为相变单元数量为5、热流速率为0.5 m/s的换热器模型,同时发现在实际应用中当流速较小时,需要重点关注换热器内部结构的设计。
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关键词
板式相变储能换热器
数值模拟
储能速率
压降
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Keywords
plate phase change heat exchanger
numerical simulation
energy storage rate
pressure drop
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分类号
TK02
[动力工程及工程热物理]
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题名翅片管式相变储能换热器蓄放热性能的数值研究
被引量:5
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作者
崔洁
郭治塘
王国峰
冷杰
唱千
潘宏刚
徐有宁
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机构
沈阳工程学院能源与动力学院
沈阳工程学院研究生部
沈阳工程学院工程技术研究院
国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
阜新金山煤矸石热电有限公司运行部
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出处
《沈阳工程学院学报(自然科学版)》
2020年第3期24-28,共5页
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基金
辽宁省科学计划项目(No.2019-ZD-0525)
辽宁省教育厅资助项目(XNZD-1808)
沈阳市中青年科技创新团队项目(RC190342)。
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文摘
针对目前换热器热量利用率不高、换热效率低的问题,提出一种翅片管式相变储能换热器。建立翅片管式相变储能换热器的二维传热模型,采用ANSYS软件对翅片管外相变材料的熔化和凝固过程进行数值模拟,分析不同翅片参数对相变熔化和凝固时间的影响,得出蓄放热阶段的传热规律。结果表明:在蓄热阶段,相变材料在同一高度优先在靠近换热管管壁处开始相变;在同一垂直面上,自上而下熔化。在放热阶段初期,相变区域对流作用较明显,相界线弯曲程度较大;后期时,对流换热作用逐渐减弱,固液相界线趋于平直。翅片的导热系数、厚度、间距的变化会影响相变材料熔化和凝固的时间,其中翅片间距起主要作用。
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关键词
相变储能换热器
翅片管
强化换热
熔化和凝固规律
相变时间
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Keywords
phase change energy storage heat exchanger
finned tube
enhanced heat transfer
melting and solidification law
phase change time
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分类号
TK11
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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