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《儲能鈉硫電池保溫層優(yōu)化設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2014年12月北京航空航天大學學報December2014第40卷第12期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01.40No.12儲能鈉硫電池保溫層優(yōu)化設計張建平韓熠劉宇(上海電力學院能源與機械工程學院,上海200090)(中國科學院上海硅酸鹽研究所,上海200050)朱群志(上海電力學院能源與機械工程學院,上海200090)摘要:為解決鈉硫電池非真空保溫結構存在的厚度過大、壽命短、可靠性不佳等問題,利用多層平壁導熱理論建立保溫結構數(shù)學模型,采用有限元分析軟件ANSYS進行實體建模與數(shù)值模擬,分析不同性能保溫材料對實際
2、性能的影響,并提出一種通過了實驗驗證的鈉硫電池保溫結構優(yōu)化設計方案.結果表明,優(yōu)化方案滿足了保溫結構設計的需求;通過應用新型保溫材料使保溫結構厚度縮減了37.5%,從而減小了整體體積與重量;總結出根據(jù)材料屬性與熱阻安排保溫材料布局的思路,保證了各保溫材料在工作條件下的安全可靠.這對未來鈉硫電池以及其他裝置的保溫結構設計與優(yōu)化提供了技術參考.關鍵詞:鈉硫電池;保溫層;材料屬性;有限元分析;優(yōu)化設計中圖分類號:TM911;TU55+1.1文獻標識碼:A文章編號:1001.5965(2014)12—1648-06Optimaldesignforthermalinsulationlayersofene
3、rgy-storagesodium·-sulfurbatteriesZhangJianpingHanYi(CollegeOtEnergyandMechanicaJEngineering,ShanghaiUniversityOlElectricPower,Shanghai200090。China)LiuYu(ShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200050。China)ZhuQunzhi(CollegeofEnergyandMechanicalEnoneefing,ShanghaiUniversityofEle
4、ctricPower,Shanshai200090,China)Abstract:Inordertosolvetheproblemsofoverlargethickness,shortlife,poorreliabilityofnon—vacu—amthermalinsulationstructureforsodium-sulfurbattery,themathematicalmodelwasestablishedbythermalconductivitytheoryofmulti—levelinsulationlayerstructure,solidmodelingandnumericals
5、imulationweredonebyfiniteelementanalysissoftwareANSYS,theimpactofdifferentthermalinsulationmaterialsontheactualperformancewasanalyzed,andanoptimaldesignbytheactualtestvalidationwasproposed.Theresultsindi-catethattheoptimizationdesignmeetsthedesignrequirements,decreasesthetotalthicknessofthermalinsul
6、a.tionstructureby37.5%byapplyingnewthermalinsulationmaterials.andthenreducestheoverallsizeandweightofthestructure.Furthermore,thelayoutmethodofthethermalinsulationmaterialsarrangedaccordingtothematerialpropertiesandthermalresistancewassummarized.whichensureseachmaterialissafeandreli.ableunderworking
7、conditions.Researchresultscanprovidetechnicalreferencesindesignandoptimizationoftheinsulationstructureforsodium-SUlfurbatteriesandotherdevicesinthefuture.收稿日期:2014-01—10;網(wǎng)絡出版時間:2014旬4-3010:20:DOI:10.1