二维方腔内HITEC熔盐熔化非稳态传热数值模拟

摘要

本文以混合熔盐HITEC为研究对象,在内置圆形加热棒的封闭方腔内,考虑液相自然对流的情况下,建立熔盐熔化传热的数学模型。FLUENT软件被用来模拟传热过程。考虑不同功率、不同加热棒尺寸对熔盐进行加热,分别获得不同情况下熔盐熔化需要的时间。并分析在某一加热功率下,方腔内温度分布。数值模拟结果表明,自然对流不能忽视,它促进方腔上部的传热,缩短了熔盐熔化需要的时间。随着液相区不断扩大,涡流的影响范围也不断扩大。熔盐熔化过程经过三个阶段:纯导热阶段,相变阶段,自然对流主导阶段,不同阶段方腔内的温度分布差别明显。另一方面,随着加热功率增大,或者增大加热棒尺寸,液相比愈来愈呈现随时间非线性变化的规律。