移動式蓄熱器的性能實驗及強化換熱分析.pdf

1、在我國的工業(yè)生產(chǎn)過程中，每年都會浪費大量的余熱資源，其中低溫余熱資源的利用難度最大。另一方面，隨著我國城市化發(fā)展的快速進行，供暖需求也越來越大，部分熱用戶靠小型自備鍋爐來供暖，不僅效率低下，而且對環(huán)境造成極大污染。移動式蓄熱技術(shù)，將工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢熱通過移動式蓄熱車存儲起來，并運輸?shù)綗嵊脩舳?，對我國的?jié)能減排政策具有重大意義。本文針對100℃以下的低溫余熱資源做了以下方面的研究：
　　根據(jù)移動式蓄熱技術(shù)的原理在實驗室內(nèi)搭建了用于

2、模擬工業(yè)余熱回收的小型實驗臺,并以Ba(OH)2·8H2O為主體蓄熱材料。對其進行充放熱的實驗研究，研究表明，實驗過程中同一時刻蓄熱器沿工質(zhì)流動方向的PCM溫度變化較小，而垂直于工質(zhì)流動方向不同位置的PCM溫差較大。蓄熱器完成一次充熱需要120min，從外界吸收熱量44361kj，完成一次放熱需要100min，能夠釋放出35098 kj的熱量，完成一次充放熱循環(huán)的吸放熱比為79.12%。為模擬實際工程應(yīng)用在可能出現(xiàn)的不同工況，對不同HT

3、F流量和初溫下蓄熱器的溫度場變化情況、進出口溫差、熱效率及?效率的變化規(guī)律進行了總結(jié)。最終得出，當(dāng)余熱源的溫度較高時，對移動式蓄熱技術(shù)的應(yīng)用更加有利，同時為了避免造成能源的浪費，應(yīng)盡量控制好換熱流體的流量，防止出現(xiàn)流量過大的現(xiàn)象。
　　由于實驗過程中溫度測點的數(shù)量有限，為了更清楚的了解蓄熱器內(nèi)PCM的融化凝固規(guī)律，對蓄熱器進行了相關(guān)的數(shù)值模擬研究。通過建立相應(yīng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，進行合理的假設(shè)，將實驗數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果相對比，驗證該

4、模擬方法的可靠性。分析了蓄熱器內(nèi)PCM的相界面變化規(guī)律和液相率隨時間的變化情況,得出在蓄熱器近壁面處存在的融化、凝固“死區(qū)”。最后對蓄熱器進行了強化換熱分析，分析表明：蓄熱器內(nèi)換熱管呈正三角形均布的方式時，其融化和凝固速率最快，換熱管徑的大小對于蓄熱器內(nèi)PCM的融化和凝固速率影響并不大；針對蓄熱器內(nèi)的融化、凝固“死區(qū)”問題，提出了采用變管徑和局部加密的處理方式對蓄熱器進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并取得了顯著的成效，使其溶化和凝固的“死區(qū)”大幅度減少，