双通道相变蓄热池蓄热-放热特性的实验研究

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1、双通道相变蓄热池蓄热/放热特性的实验研究Experimentstudyoftheheatstorageandreleasecharacteristicsofdualchannelphasechangethermalenergyreservoir工程领域：化学工程作者姓名：张鑫指导教师：王一平教授企业导师：任建波高工天津大学化工学院二零一七年五月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位

2、或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要相变蓄热技术，有着相变温度恒定、热能储存密度高、可重

3、复利用等多种优势。在以往的相变蓄热研究中，并没有与之相应系统性的性能评价阐述，而且在大多数相变蓄热装置的研究中由于其传热介质流向单一，导致相变蓄热装置末端的蓄热放热时间制约整体的蓄热放热进度。本文针对以上不足，进行了以下工作：首先，对相变蓄热池的性能评价体系进行了论述。之后，设计了内部为分级双层传热通道结构的新型相变蓄热池，搭建了卧式相变蓄热池和立式相变蓄热池实验系统，对其放热特性和蓄热特性进行了描述，对比分析了不同实验条件下的相变蓄热池蓄热与放热性能。研究结果表明：1.随着传热流体流量的增加，进口温度与相变介质初始温度之间的温度差增加，相变蓄热池蓄热和

4、放热所需的时间随之减少，同时，在同组实验中，蓄热速度要比放热速度快；2.传热流体之间流向为逆流时，可以解决卧式相变蓄热池末端蓄热放热时间对整体蓄热放热进度的制约问题；3.将卧式相变蓄热池改为立式相变蓄热池之后，可以解决在卧式相变蓄热池顶部浮冰融化缓慢的问题，其蓄热功率是卧式相变蓄热池的2.45~2.7倍。关键词：相变蓄热，太阳能利用，传热，双通道I万方数据ABSTRACTPhasechangeheatstoragetechnology,hasmanyadvantagescomparedtootherheatstoragetechnology,suchas

5、aconstantphasetransitiontemperature,highthermalenergystoragedensity,reusableandsoon.However,thereisnocorrespondingperformanceevaluationsystematicelaborationinthephasechangeheatstorageresearchofthepast,andtheflowdirectionoftheheattransferfluid(HTF)inthephasechangethermalenergyrese

6、rvoir(PCTER)issingleinthepreviouswork,leadtothetimeofheatstorageandreleaseoftheendsofthePCTERconstraintsthewholeprogressofheatstorageandrelease.Toimprovethedisadvantagesmentionedabove,thefollowingworkswascarriedon:Firstofall,thePCTERperformanceevaluationsystemisdescribed.After,an

7、ewtypeofPCTERwasdesigned,whichtheinternalstructureishierarchicaldoubleheattransferchannel.ThehorizontalandverticalPCTERexperimentsystemweresuccessivelybuilt,andtheheatreleaseandstoragepropertiesaredescribed,analysisitsheatstorageandheatreleaseperformanceinthedifferentexperimental

8、conditions.Theresultsofthestudyshowthat: