太陽能、風能等可再生能源和工業(yè)余熱具有不連續(xù)性和波動性的特點,無法直接產生穩(wěn)定的能量輸出,這對用戶側的直接用熱或者發(fā)電并網均會產生不利影響;此外,能源供應與需求在時間和空間上的不匹配也會導致能源利用效率的低下。儲熱技術是解決上述問題的有效手段,其中相變儲熱技術因其儲熱密度較高、結構緊湊、運行溫度恒定、操控簡便、安全性高等特點而被認為是各方面性能比較均衡的儲熱技術,前景廣闊。雖然相變儲熱技術的推廣應用已陸續(xù)開展,但仍存在諸多問題亟需解決,比如傳熱強化、材料腐蝕、安全封裝、系統(tǒng)優(yōu)化等。本文基于相變儲熱的應用背景和研究現狀,以基于相場法的固液相變理論研究、金屬泡沫內固液相變的數值研究、梯級相變儲熱系統(tǒng)的實驗研究和鋁硅合金儲熱性能的實驗研究四個方面為切入點,采用數值模擬與實驗研究的方法對高效相變儲熱技術進行了較為全面和深入的研究與探討。本文基于相場法建立了可考慮過冷（或過熱）效應的固液相變數學模型,分別通過一維導熱固液相變問題和二維方腔內考慮自然對流的熔化問題對數學模型在宏觀尺度的適用性進行了驗證。此外,探討了動力學系數與過冷效應之間的關系。結果表明,基于相場法的數學模型可以模擬宏觀尺度下的固... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：170 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

000年至2016年全球主要化石能源的已探明儲量Fig.1-1Totalprovedreservesoffossilfuels,2000-2016

10 年與 2017 年全球可再生能源發(fā)電的平準化ed cost of electricity from renewable power gene源的成本持續(xù)下降，其競爭力和性價比可再生能源署在其發(fā)布的《可再生能源，已實現商業(yè)化運行的可再生能源發(fā)電，甚至更低。圖 1-2 是國際可再生能源

第 5 頁圖 1-3 2012 年全球余熱資源評估總量（PJ）[8]Fig.1-3 Estimated global waste heat distribution in 2012 (PJ)


本文編號：3404589