基于微通道平板换热器的相变材料放热性能影响研究

作者：叶闻杰^*; 杨肖; 孙富华; 杨冬梅; 杜炜; 杨波; 刘杨; 王启扬

来源：储能科学与技术, 2020, 9(06): 1747-1754.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2020.0155

• 乙酸钠基复合相变材料
• 微通道换热器
• 相变换热

掌握相变材料蓄、放热过程的影响因素对提高相变蓄、放热效率具有重要的指导意义。本文建立了平板换热器相变换热单元模型,基于Fluent软件的凝固/融化模型,以南瑞集团自主研发的乙酸钠基复合相变材料对其凝固放热过程进行仿真,分析了不同换热结构、流体流速以及相变材料厚度对相变材料换热过程的影响,并对平板换热器相变换热单元结构优化,创新性的设计了微通道平板换热器相变换热单元。结果表明:换热器的结构对换热性能有着重要的影响,相比于普通的平板式换热器,微通道换热器能明显地降低相变材料放热时间;流体流速增大放热速度有所提高,但是容易导致速度场温度场不均匀,换热性能提升有限。相变材料凝固总时间随相变材料厚度的增加而增加,对于相变蓄热产品,需按照设计时间对相变单元相变材料厚度进行选型。最后以仿真结果制备相变样机、搭建储/放热系统,并对比实验数据验证模拟结果。

• 单位
  国网电力科学研究院; 国电南瑞科技股份有限公司