弓形截面柱状相变储热装置热性能数值模拟Numerical study on thermal performance of cylindrical phase change heat storage device with bow section
韩中合,王晓帅
摘要(Abstract)：
为提升传统卧式柱状相变储热装置性能，结合相变材料（PCM）熔化过程传热特性，设计了一种弓形截面水平管壳式相变储热装置。建立了弓形截面和传统圆形截面柱状相变储热单元模型，通过模拟研究对比了不同温度条件下2种装置的蓄/放热过程。结果表明：在储热温度为80℃时，弓形截面相变储热单元的储热时间较圆形截面储热单元减少48.37%，放热时间基本无变化；在换热流体温度在60～80℃变化时，随着储热温差增大，弓形截面相变储热单元内PCM熔化时间相比传统圆形截面相变储热单元减少由43.85%增至48.37%。此外，相比添加翅片、多层套管等改进方式，弓形截面柱状相变储热装置结构简单、造价低廉。研究结果可为相变储热装置性能优化提供参考。
关键词(KeyWords)： 弓形截面;圆形截面;相变储热;蓄热性能;放热性能;传热特点;数值模拟
基金项目(Foundation):
作者(Author): 韩中合,王晓帅
DOI: 10.19666/j.rlfd.202107118