一种螺旋翅片式相变储热单元的储热优化模拟

摘要

列管式换热器在相变储热领域应用广泛,但由于部分相变材料热导率偏低,导致相变换热器的换热性能较差,因此提高相变储热单元的换热效率从而缩短固液相变时间是研究重点之一.本文开展列管式相变储热单元储热过程的三维非稳态模拟工作,研究了翅片型式、螺旋翅片厚度、数目及螺旋周期对储热性能的影响规律,并探讨了相变材料熔化过程中平均温度、液相率以及储热量的变化趋势.模拟结果表明,与平板翅片相比,螺旋翅片储热单元熔化时间可缩短12.21％;随着螺旋翅片的厚度、数目、螺旋周期增加,虽储热量略降,但相变材料的熔化时间缩短,换热性能不断提升.