山东大学学报(工学版)

作者：周慧琳,邱燕

单位：山东大学能源与动力工程学院, 山东 济南 250061

关键词：相变换热器,相变材料,蓄热,放热,数值模拟,

基金：国家自然科学基金资助项目(51576115);国网山东省电力公司科技资助项目(52060616000L)

为掌握蓄热单元内相变材料(phase change material, PCM)的传热特性,提高相变换热器的传热效率,采用焓-孔隙率模型,利用FLUENT软件对石蜡在矩形蓄热单元内的传热过程进行数值模拟,引入单元液相分数β及无量纲Fo、Ste和Ra分析圆管外不同位置处石蜡的蓄/放热规律及换热流体入口温度不同对石蜡蓄/放热过程的影响规律。结果表明:圆管外石蜡的总体熔化快慢按照上部、左/右部、下部的顺序进行,且上部比其它部分完成熔化所需时间缩短20%以上;放热过程中,圆管外石蜡的总体凝固快慢按照下部、左/右部、上部的顺序进行。矩形壳体内PCM蓄热过程的传热机制由导热逐渐过渡为自然对流。增加换热流体与石蜡之间的温差能显著提高蓄放热效率。通过多项式拟合得到关于β的准则关系式。

来源：2019年第4期

《山东大学学报(工学版)》期刊编辑部

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