螺旋肋片同心套管相变储热单元储热特性分析与结构参数优化

作者：高龙; 王鹏; 白俊超; 孙佰仲^*; 车德勇; 李少华

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(15): 4945-4955.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.191713

• 相变储热
• 螺旋肋片
• 同心套管
• 强化传热
• 熔化特性
• 结构优化

以填充棕榈酸的同心套管相变储热单元为研究对象。建立储热性能试验系统,并应用数值模拟方法模拟相变传热过程。通过实验与模拟结果对比,验证数值计算方法的准确性。研究了螺旋肋片结构对储热单元的强化传热特性,以及无量纲螺距和无量纲肋高对熔化过程的影响。研究结果表明:螺旋肋片结构在肋片导热和相变材料局部自然对流的共同作用机制下显著缩短充热时间,熔化速率呈先增大后减小的趋势;减小螺距、增加肋高可缩短充热时间,但减少储热量;综合充热时间、储热量和平均热流密度分析,通过单因素优化获得无量纲螺距和肋高的参数组合为0.24和0.59,该结构下充热时长240min,平均热流密度1056W/m2。

• 单位
  东北电力大学