相变套管式储热系统放冷性能实验研究

摘要

搭建了套管式相变储热实验系统,分别填充不同质量分数膨胀石墨与正十五烷制备而成的复合相变材料,对系统进行重复充放冷循环实验。采用有效储热比E st和储能效率ε来表征系统性能,研究了复合相变材料中换热增强对套管式潜热储能系统放冷性能的影响。结果表明:同Re数下,相变材料热导率为0.14 W·m^-1·K^-1(工况A)放冷结束时间为1770 s,相同Re条件下热导率提升至7.10 W·m^-1·K^-1(工况B)和11.60 W·m^-1·K^-1(工况C)的结束时间分别可缩短77.3%、78.9%;热导率的增加可显著提高系统有效储热比E st和储能效率ε,热导率从0.14 W·m^-1·K^-1增加到11.60 W·m^-1·K^-1,E st在层流区、过渡区和湍流区分别可提升33.3%、350.0%及129.6%,ε分别可提升26.8%、52.9%及14.6%;Re的增加使得工况A和工况B中E st和ε呈现下降趋势,工况C中E st在Re=4298出现峰值1.62。