方形槽内水平圆管外相变蓄热过程的数值模拟

摘要

对以水为热载体,方形槽内水平圆管外石蜡的相变蓄热过程进行了数值模拟。通过合理的分析与假设,建立数学模型及其定解条件,并利用实验数据进行验证。引入无量纲管壁温度Ste数和无量纲相变材料初温G数,分析了Ste和G数对相变材料熔化、凝固过程的影响,给出了不同Ste数的熔化过程固液相图,结果表明:Ste数对熔化和凝固过程有显著影响,与S=0.098时的熔化时间相比,Ste=0.1875时熔化时间将会缩短将近1/2,而Ste=0.277时比Ste=0.1875时熔化时间缩短了1/3。与Ste=0.0804时的熔化时间相比,Ste=0.170时凝固时间缩短1/2,而Ste=0.259时比Ste=0.170时凝固时间缩短了1/3。G数对相变过程的影响比较小,凝固时甚至可以忽略不计。