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1、第3O卷第6期能源技術(shù)Vo1．3ONo．62009年l2月ENERGYTECHNOIOGYDec．2009采用肋片強(qiáng)化相變蓄熱器傳熱的模擬分析胡凌霄，付海明，劉棟棟，陳軍(東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，上海201620)摘要：為了增加同心套管式相變蓄熱器的蓄能效果，采用環(huán)形肋片強(qiáng)化相變儲(chǔ)能設(shè)備的傳熱，利用Fluent軟件模擬了這種結(jié)構(gòu)中石蠟相變的融化過程，得到了石蠟熔化過程溫度場(chǎng)分布及熔化時(shí)間的規(guī)律，根據(jù)這些規(guī)律分析了肋片間距及厚度等參數(shù)對(duì)貯熱管放熱效果的影響。分析結(jié)果表明：石蠟的總?cè)诨瘯r(shí)間隨肋片間距增加而延長(zhǎng)即傳熱效果變差，但是隨著肋片厚度的增加而縮短，即傳熱效果變優(yōu)，但是當(dāng)或肋間距
2、超過40toni和厚度超過2mm后，進(jìn)一步增加肋片間距或者厚度對(duì)傳熱效果的影響變得不明顯。關(guān)鍵詞：相變；強(qiáng)化傳熱；肋片；數(shù)值模擬中圖分類號(hào)：TK02文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1005—7439(2009)06—0324—04NumericalSimulationonHeatTransferEnhancementByingUsingFinofPhaseChangeThermalEnergyStorageHULinwxiao，F(xiàn)UHa~ming，LIUDong-dong，CHENJun(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，DonghuaU
3、niversity，Shanghai201620，China)Abstract：Toincreaseaccumulatoreffectofthephasechangeenergystorage，structureofenergystorageequipmentofphasechangewasputtedoutbyusingannularfintoenhanceheattransferforphase-changeheatstoragedevicemodelofconcentricdoublmpipe，thelawofdistributionofparaffinmeltingtempe
4、ratureandmeltingtimewereobtainedbyusingFIUENTsoftwaretosimulatemeltingprocessofparaffinphasechangematerial，impactofparameterssuchasfinspacingandthicknessonheateffectofheatreservoirpipewereanalyzed．Theresultsshowthattotalmeltingtimeincreasedwithfinspacingincreasinganddecreasedwiththefinthickness
5、increasing，butanincreaseofheattransfereffecwasnotobviousunderthecondionofthefinthicknesslargerthan2mm，orthefinspacing1argerthan401Tfn．Keywords：phasechange；heattransferenhancement；Fin；NnumericalsimulationCLCnumber：TK02當(dāng)相變材料在其物相發(fā)生改變時(shí)，伴有較大能小，嚴(yán)重制約了它在某些場(chǎng)合特別是需要大容量貯量的釋放或吸收；利用其這種特性對(duì)能量進(jìn)行存貯，熱場(chǎng)合中的應(yīng)用。例如在太陽(yáng)
6、能系統(tǒng)中，盡管熱量可對(duì)不連續(xù)、不穩(wěn)定的熱量進(jìn)行充分利用，用于調(diào)整的貯存階段較長(zhǎng)，但熱量的抽取往往要求在很短的控制工作源或相變材料周圍環(huán)境的溫度，是一種提時(shí)間內(nèi)完成，這就需要強(qiáng)化相變材料的傳熱。在以高能源利用效率的環(huán)境有效技術(shù)【1=]，在太陽(yáng)能熱利往的研究中，很多學(xué)者主要針對(duì)低溫相變材料的強(qiáng)用、工業(yè)余熱回收、采暖及空調(diào)等節(jié)能領(lǐng)域中相變材化傳熱進(jìn)行了大量研究，提出的方法主要是改善設(shè)料都有著誘人的應(yīng)用前景，目前已成為世界范圍內(nèi)備結(jié)構(gòu)如采用肋片、蜂窩、多孔介質(zhì)等，添加高導(dǎo)熱的研究熱點(diǎn)l2]。相變材料用于熱能的貯存具有很多系數(shù)的添加劑，以及相變材料的組合強(qiáng)化傳熱]優(yōu)點(diǎn)，如相變溫度范圍很小，單位
7、質(zhì)量及體積貯熱密等。本文將采用銅肋片強(qiáng)化傳熱的結(jié)構(gòu)組成一種新型石蠟相變蓄熱器儲(chǔ)能系統(tǒng)，并在焓一孔隙率法的度大等。但是常用的相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般偏基礎(chǔ)上對(duì)相變材料凝固過程中的溫度分布、相界面基金項(xiàng)目：上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目資助(B604)位置進(jìn)行數(shù)值模擬，驗(yàn)證銅肋片的強(qiáng)化傳熱效果，為·324·胡凌霄等：采用肋片強(qiáng)化相變蓄熱器傳熱的模擬分析這種儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。1．2數(shù)學(xué)模型在應(yīng)用Fluent軟件模擬石蠟相變材料的熔化／1模型的建立凝固過程時(shí)采用了
