蓄冰槽U形盘管模拟与结构优化

作者：杨肖; 杨冬梅; 王启扬; 刘杨; 杨波; 黄伽锐; 邹同华

来源：流体机械, 2022, 50(10): 98-104.

• 冰蓄冷
• 结冰
• 压降
• 结构优化
• 折流弯

针对蓄冰盘管管路长压降大等问题，对蓄冰盘管结冰和流动特性进行了模拟分析和结构优化，分析了管内流体不同流速时U形管外的结冰情况。为减小蓄冰槽整体管内压力降，在U形管与分水管连接处采用顺流布置的折流弯，针对改进的折流弯部分，建立了物理模型，并对不同曲率半径弯管的管内流动压降和管外结冰进行了分析。结果表明，流速对U形管内传热效果的影响很大，但在蓄冰量一定时，流速存在上限，在流速大于0.4 m/s时，结冰速率不再增加；曲率半径从10 mm增大到30 mm时，压降减小了11.7%，从30 mm增大到50 mm，压降减小了5.5%，曲率半径在50～60 mm之间压降存在极小值；曲率半径为30 mm的弯管结冰速率最快，比曲率半径40 mm的结冰速率增加2%左右，比曲率半径为20 mm的增加47%左右，因此推荐30 mm曲率半径。研究结果可为冰蓄冷装置的设计提供参考。

• 单位
  国网电力科学研究院有限公司; 天津商业大学