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圆弧T形肋片式相变蓄热器性能研究
太原理工大学学报
网络首发时间:2024-05-13 14:44:35
74
作者
李宇庭
李亚子
雷勇刚
王秀田
李风雷
单位
太原理工大学土木工程学院
山西四建集团有限公司
摘要
提出了一种新型圆弧T形肋片式相变蓄热器,通过数值模拟详细分析了其蓄放热性能,并与传统直肋片和无肋片形式的相变蓄热器进行了对比。同时,研究了肋片厚度,直肋片长度和圆弧肋片夹角对蓄热性能的影响。结果表明:设置圆弧T形肋片提升了蓄热器在蓄热和放热过程中的性能,有效地消除了无肋片蓄热器中存在的明显的分层现象,使相变材料熔化凝固更加均匀。采用圆弧T形肋片的相变蓄热器蓄放热速率得到大幅提高,在蓄热过程中,圆弧T形肋片式相变蓄热器的平均液相率在50 min时已超80%,相较于传统直肋片和无肋片相变蓄热器,分别高了18.7%和64.4%;放热过程中,在540 min时平均液相率已降低到5%以下,同样远快于其他两种相变蓄热器。直肋片的长度和圆弧肋片夹角对蓄热性能的影响较大,增大直肋片长度和圆弧肋片夹角均可有效提高其蓄热速率。
关键词
相变蓄热
圆弧T形肋片
结构优化
蓄放热性能
数值模拟
文章目录
1 模型建立与验证
1.1模型建立
1.1.1物理模型
1.1.2数学模型
1.2数值计算方法与模型验证
1.2.1计算方法与边界条件
1.2.2网格和时间步长独立性考核
1.2.3模型有效性验证
2 结果分析
2.1蓄热过程分析
2.2放热过程分析
2.3蓄放热全过程分析
2.4 肋片参数对蓄热器性能的影响
2.4.1 肋片厚度的影响
2.4.2 直肋片长度的影响
2.4.3 圆弧肋片夹角的影响
3 结论
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