基于火积理论的级间导热二级相变蓄热装置优化

摘要

相变蓄热是一种有效的热量储存方式,二级相变蓄热装置性能优于单级装置.级间导热是蓄热装置性能的影响因素之一,但在之前的研究中常被忽略.基于火积理论,对考虑级间导热的二级相变蓄热装置进行了优化分析,给出了蓄热材料的相变温度匹配准则式.和无级间导热的结果相比,入口段的相变温度降低,出口段提高.由于级间导热的存在,二级相变蓄热装置相对于单级装置的性能优势被减弱.设备传热单元数NTU较小时,相变温度匹配受到的影响较大.因此,在设计二级相变蓄热装置时,需考虑级间导热的影响,优化选取相变材料.但无需过度强调级间隔热的设计需求,尤其是在设备传热单元数NTU较少时.结果可用于对二级蓄热装置的合理设计和性能优化,也为多级装置优化研究提供参考.