隨著各國經(jīng)濟迅速發(fā)展,不可再生能源日益短缺。而太陽能是最廣泛、清潔的可再生能源,但是太陽具有不穩(wěn)定性和間歇性,這給太陽能的利用增加了難度。相變材料可以實現(xiàn)熱能的存儲,但是相變材料也有一些缺點。相變膠囊可以解決相變材料的腐蝕,泄露等問題,這使相變膠囊成為了研究的熱點,因此對于高溫相變膠囊儲熱器的研究具有很大的實際意義。本文在國家自然科學(xué)基金(NO.51906228)的資助下,對含有空氣的高溫相變膠囊的儲熱性能及高溫相變膠囊儲熱器的儲熱特性進行了研究,主要的研究工作和結(jié)果如下:(1)建立高溫相變膠囊及高溫相變膠囊儲熱器的物理及數(shù)學(xué)模型,驗證模型的正確性,并進行網(wǎng)格考核。(2)對高溫相變膠囊儲熱性能進行數(shù)值模擬,研究了相變膠囊不同壁溫及高溫相變膠囊內(nèi)不同空隙率對相變膠囊熔化過程的影響。結(jié)果表明相變膠囊完全熔化的時間隨著壁溫升高而減小;相變材料完全熔化的時間隨著空隙率的增大而減小。(3)研究了高溫相變膠囊不同壁厚及相變膠囊不同直徑對相變材料熔化完全熔化時間的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)厚度從1mm增加到2mm時,相變材料完全熔化的時間增加了約11.8%;隨著高溫相變膠囊直徑的增加,相變材料完全熔化的時間增加。...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 相變膠囊相變傳熱的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 相變膠囊結(jié)構(gòu)的影響
        1.2.2 相變膠囊材料的影響
    1.3 相變膠囊儲熱器傳熱模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題的研究內(nèi)容
2 高溫相變儲熱器及相變材料的選擇
    2.1 高溫儲熱器的種類
    2.2 相變膠囊材料的選擇
        2.2.1 相變材料的分類
        2.2.2 相變材料的選擇原則
        2.2.3 相變材料的選用
    2.3 本章小結(jié)
3 高溫相變膠囊的儲熱性能研究
    3.1 高溫相變膠囊模型的建立
        3.1.1 物理模型的建立
        3.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立
        3.1.3 邊界條件及求解參數(shù)設(shè)置
    3.2 模型的驗證
    3.3 網(wǎng)格獨立性檢驗
    3.4 高溫相變膠囊熔化特性的研究
        3.4.1 高溫相變膠囊外壁溫度的影響
        3.4.2 高溫相變膠囊空隙率的影響
        3.4.3 高溫相變膠囊壁厚的影響
        3.4.4 高溫相變膠囊直徑的影響
        3.4.5 高溫相變膠囊殼體材料不同的影響
        3.4.6 高溫相變膠囊中添加納米粒子的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 高溫相變膠囊儲熱器性能分析
    4.1 高溫相變膠囊儲熱器模型的建立
        4.1.1 物理模型的建立
        4.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立
        4.1.3 初始邊界條件
    4.2 模型的驗證
    4.3 網(wǎng)格獨立性檢驗
    4.4 求解參數(shù)的設(shè)置
    4.5 結(jié)果分析
        4.5.1 不同進口流速對儲熱器性能的分析
        4.5.2 不同進口溫度對儲熱器性能的分析
        4.5.3 不同相變膠囊殼材料對儲熱器性能的影響
        4.5.4 不同相變材料對儲熱器性能的影響
        4.5.5 相變膠囊空隙率對儲熱器性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝



本文編號：4034696