相变传热增强及相变贮能系统研究

摘要

随着电能的峰谷电价分时制的实施，相变材料的用途将会越来越广泛。本文以系统模拟为基础，对相变材料应用于贮能式地板辐射采暖系统和管壳式相变换热器系统进行了多个角度的研究。具体研究内容如下： 一、根据在北京进行的定形相变贮能式地板辐射采暖系统的实验情况，作者对已建计算模型进行了修改，修正模型的计算结果与实验结果符合较好。在此基础上利用该模型研究了定形相变材料的熔点、相变潜热、相变半径及电加热功率等关键参数对相变贮能式地板辐射采暖系统热性能的影响。 二、管壳式相变换热器贮热管管内热阻是影响换热器整体效果的主要因素。为了达到强化传热的目的，考虑在贮热管内布设肋片，建立了布设肋片的条件下贮热管放热的数理模型，并据此模型对贮热管放热过程进行了计算，分析比较了不同的肋片参数对贮热管内部传热效果的影响。通过对比模拟计算结果得出布设肋片情况下贮热管内相变材料的有效导热系数，从而简化对管壳式相变换热器的模拟中关于贮热管部分的计算。 三、选取了一种典型的贮热管排列方式，在此基础上建立了管壳式相变换热器对水流放热的数理模型，并据此模型对换热器放热过程进行了计算，根据计算结果分析比较了管内相变材料的有效导热系数、流率、入口水温、换热器长度对换热器整体性能的影响。通过对比换热器放热量与同尺寸普通水箱的贮热量，分析了该型换热器相对于普通水箱的贮热优势。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章定形相变材料应用于贮能式地板辐射采暖系统的实验研究和数值分析

第三章管壳式相变换热器相变贮热管管内强化传热的数值研究

第四章管壳式相变换热器贮热换热效果的数值分析

第五章全文总结

参考文献

作者读研期间发表的论文及参与项目

致谢