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作者
常东锋赵四海张国龙赵洋王伟倪平张建元吴波雒青王飞
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单位
西安热工研究院有限公司西安西热节能技术有限公司华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司华能国际电力股份有限公司日照电厂
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摘要
高温熔盐电加热器是储热系统中实现电热转换的核心设备,掌握内部温度分布特性是推动其结构优化的关键。文章建立了传统电阻式熔盐加热器计算模型,采用CFD软件,通过求解三维N-S方程和能量方程,研究了加热器内部温度分布特点,得到了电加热器内部温度分布在不同工况下的变化规律。结果表明:沿流动方向上熔盐和管壁温差逐渐增加,而多组串联布置能够有效降低传热温差,在加热器连接处二者温差可从27℃降低至2℃;同时,由于内部加热管密集程度不一致,横截面内中心位置熔盐、电阻丝、填充材料温度明显高于边缘位置,且伴随着负荷的增加温度梯度也逐渐增加,当平均热流密度从5.71 W/cm2增加至28.57 W/cm2时,截面熔盐温差从49℃升高至68℃,可以看出,合理分配电加热管排布是降低截面温差、减小热应力的关键。
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关键词
熔盐储热电加热器数值模拟传热特性
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基金项目(Foundation)
国家重点研发计划项目(2022YFB2405205);
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文章目录
0引言
1电加热器内熔盐流动与传热模型
1.1物理模型
1.2数学模型
1.3边界条件
1.4网格无关性检验
2电加热器内部温度分布特性
2.1轴向温度分布特性
2.2熔盐径向温度分布特性
2.3加热管径向温度分布特性
3传热性能在不同工况下变化规律
3.1不同工况下局部对流传热系数
3.2不同工况下电加热器横截面温差
3.3不同工况下加热管横截面温差
4结论
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引用格式
[1]常东锋,赵四海,张国龙,等.电阻式熔盐加热器内部传热特性研究[J].可再生能源,2024,42(11):1477-1483.