聚焦式太陽能相變蓄熱器的傳熱分析和幾何優(yōu)化.pdf

1、太陽能作為清潔與可再生能源，是有效解決當前能源問題的方法之一。將蓄熱技術應用到太陽能系統(tǒng)中，可以解決能量供應的不穩(wěn)定性問題，同時平衡產能方與耗能方的供需要求。本文主要對聚焦式太陽能系統(tǒng)中的相變蓄熱器進行傳熱分析和幾何優(yōu)化，為相變蓄熱器的實際應用提供理論依據(jù)。
　　以銅作為金屬翅片材料，分別以Li2CO3為高溫相變材料，以RT27為低溫相變材料，建立了二維相變蓄熱器模型，并利用構形法對其蓄熱過程進行分析，得到幾何優(yōu)化的計算公式。

2、r>　　選取11組不同尺寸參數(shù)的低溫相變蓄熱器模型，分別進行數(shù)值模擬，比較11組模型相變材料RT27液相比為0.95時的熔化時間和潛熱熱流量等物性參數(shù)，結果表明，形狀因數(shù)為0.18的模型具有最優(yōu)熱性能。另外，還分析了蓄熱過程中相變區(qū)域溫度變化、RT27熔化時液相比變化、熱流量變化以及相變參數(shù)β的影響，發(fā)現(xiàn)傳熱邊界層對相變區(qū)域溫度分布及相變材料 RT27固液相分布都有一定的影響，而相變參數(shù)β對模型幾何優(yōu)化結果沒有影響，但是會影響模型熱性能

3、。
　　搭建低溫相變蓄熱器模型的實驗臺架，對4組不同形狀低溫模型的蓄熱過程進行實驗分析，結果表明形狀因數(shù)為0.15的實驗模型具有最優(yōu)熱性能。將實驗結果與模擬結果進行了比較，分析了實驗中出現(xiàn)的各種問題，例如熱損失和相變材料泄露等等，為該低溫相變蓄熱器模型的實際應用提供了參考。
　　選擇11組不同形狀的高溫模型對其基本單元進行了comsol模擬，分析比較了了其蓄熱過程中溫度、液相比、熔化時間以及熱流量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)橫縱向傳熱邊