太陽能、風(fēng)能等可再生能源受季節(jié)影響波動較大,為保證電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)提高可再生能源的利用率,合理進(jìn)行熱能存儲有著十分重要的工程應(yīng)用價(jià)值。近年來,固體填充床顯熱存儲系統(tǒng)由于運(yùn)行原理簡單、成本低廉得到了廣泛研究與應(yīng)用。但同時(shí)由于儲熱介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)低,影響了系統(tǒng)儲熱效率,因此深入研究低導(dǎo)熱系數(shù)熱存儲物質(zhì)的湍流傳熱機(jī)理及其內(nèi)部的?傳遞和熵產(chǎn)特性,對于儲熱系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的確定及儲熱效率的提高具有重要的意義。由于儲熱介質(zhì)與儲熱罐本體結(jié)構(gòu)尺寸相差懸殊,本文針對儲熱單元內(nèi)部的對流傳熱特性研究采用多孔介質(zhì)模型。建立二維周期列陣排布模型,針對圓形、正方形、縱向橢圓形和橫向橢圓形結(jié)構(gòu),在孔隙率?=0.64⁰.87范圍內(nèi)選取十組幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,同時(shí)選取RNG k-ε和SST k-ω兩種湍流模型進(jìn)行對照,雷諾數(shù)Re=100²0000。得到固體壁面平均努塞爾數(shù)、流場內(nèi)部流速、湍動能、壓降、溫度場、傳熱效率的變化規(guī)律。結(jié)果表明,當(dāng)Re<1000時(shí),SST k-ω模型的結(jié)果更為可靠,當(dāng)Re>1000時(shí),兩種湍流模型結(jié)果相似。在研究的十組幾何結(jié)構(gòu)中,?=0.64的正...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 熱存儲技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多孔介質(zhì)湍流流動的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 ?傳遞特性與熵產(chǎn)特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述簡析
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 REV尺度多孔介質(zhì)流動傳熱的數(shù)值模擬
    2.1 引言
    2.2 數(shù)值計(jì)算模型
        2.2.1 物理模型構(gòu)建
        2.2.2 特性參數(shù)計(jì)算
        2.2.3 網(wǎng)格劃分
        2.2.4 數(shù)學(xué)模型
        2.2.5 邊界條件
        2.2.6 計(jì)算設(shè)置
    2.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證及模型獨(dú)立性驗(yàn)證
        2.3.1 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
        2.3.2 模型可靠性驗(yàn)證
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 孔隙率及雷諾數(shù)對壓力場分布的影響
        2.4.2 孔隙率及雷諾數(shù)對湍動能水平的影響
        2.4.3 孔隙率及雷諾數(shù)對流場流速分布的影響
        2.4.4 孔隙率及雷諾數(shù)對流場渦旋的影響
        2.4.5 孔隙率及雷諾數(shù)對溫度場的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 三維錯(cuò)列球體陣列流固耦合的數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 數(shù)值計(jì)算模型
        3.2.1 物理模型構(gòu)建
        3.2.2 網(wǎng)格劃分
        3.2.3 數(shù)學(xué)模型
        3.2.4 邊界條件與計(jì)算設(shè)置
    3.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證及模型可靠性驗(yàn)證
        3.3.1 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
        3.3.2 模型可靠性驗(yàn)證
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 工況參數(shù)的確定
        3.4.2 表面平均努塞爾數(shù)分布規(guī)律
        3.4.3 流場壓力分布規(guī)律
        3.4.4 阻力系數(shù)分布規(guī)律
    3.5 本章小結(jié)
第4章 儲熱單元的?傳遞特性及熵產(chǎn)分析
    4.1 引言
    4.2 數(shù)學(xué)模型
        4.2.1 ?計(jì)算模型
        4.2.2 熵計(jì)算模型
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 二維多孔介質(zhì)模型的熵產(chǎn)特性分析
        4.3.2 三維儲熱單元模型的?傳遞特性分析
        4.3.3 三維儲熱單元模型的熵產(chǎn)特性分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3832537