船舶中央冷却系统热负荷波动抑制器储放热特性研究

作者：杨小虎

来源：工程热物理学报, 2022, 43(05): 1276-1284.

• 中央冷却系统
• 低熔点金属
• 相变储热
• 填充床
• 波动热负荷

针对船舶动力装置中央冷却系统中存在的高功率热负荷波动问题，本文提出一种基于相变材料储热填充床换热器的热负荷波动抑制器。构建以低熔点金属镓为储热材料的相变储热填充床换热器，建立了换热器流动传热分析模型和相应的数值计算模型，并对其储放热性能进行了分析。给出了换热器整体的流动和传热无量纲关系曲线，分析了换热器储放热过程中温度、储热功率和储热量的变化特征，总结了换热器有效储热率随储热时间和放热时间的变化关系，分析了波动入口温度下换热器循环储放热特性。所构建的填充床换热器储热功率在400～450 k W量级，储热密度达320 MJ/m3，在入口温度以(30±10)℃(周期5 min)正弦波动时，出口温度可稳定保持在(30±0.5)℃范围，可起到很好的温度缓冲作用，有效消除波动热负荷造成的不利影响。

• 单位
  武汉第二船舶设计研究所