相变蓄热冷换热器的传热特性研究

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1、分类号TK124学校代号10462密级公开学号331202000049硕士学位论文相变蓄热/冷换热器的传热特性研究学位申请人：王立勋导师姓名及职称：吴学红副教授专业名称：制冷及低温工程学科门类-工学论文提交日期：2015年06月关_轻工业学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作出了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一

2、切相关的法律责任。学位论文作者签名：n•2

3、ALfe指导教师签名：ih7:?丨5年6月豕曰年（月5日ADissertationSubmittedtoZhengzhouUniversityofLightIndustryfortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringScienceInvestigationofHeatTransferPerformanceofPhaseChangeThermal/ColdStorageHeatExchangerCandidate:WangLixunSupervisor:WuXuehongMajor:Refrigerat

4、ionandCryogenicsEngineeringSchoolofEnergyandPowerEngineeringZhengzhouUniversityofLightIndustryZhengzhou450002,P.R.ChinaJune2015摘要相变蓄热器是一种特殊的换热器，可有效解决能源供给和需求之间不匹配的矛盾。大量研究表明当前相变蓄热器存在蓄/放热速率缓慢、温度场分布不均匀的问题。因此强化相变蓄热器的传热是当前研究的热点。本文分别对普通套管式相变蓄热器、三套管相变蓄热器和热管型蓄冷换热器传热特性进行分析和强化研究。具体

5、研究内容如下：一、为了解决套管式蓄热器在蓄/放热过程中的效率低下及温度场分布不均匀问题，提出了两种改进模型，并对其性能进行研究。研究得出：在放热过程中，模型二和模型三的平均放热速率分别是模型一（原模型）的1.87和1.79倍；在蓄热过程中，模型二和模型三的平均蓄热速率分别是模型一（原模型）的1.87和1.92倍。二、基于三套管相变蓄热器的结构特点，提出了用T字形翅片进一步强化其传热，并分析了翅片对蓄热器蓄/放热过程的影响以及自热对流对换热的影响。研究结果表明：与未强化结构相比，直翅片和T字形翅片的混合强化结构在放热过程节省74%的时间，蓄

6、热过程节省60%的时间。蓄热过程中自然对流对传热的影响作用要强于放热过程。三、为了解决热管型蓄冷换热器的温度场分布不均匀问题，提出优化改进措施。研究表明：在蓄冷搁架中添加肋片可显著缩短蓄冷搁架的蓄冷过程所用时间，同时对蓄冷搁架内温度场均匀性分布具有良好的改善作用。缩短蓄冷搁架中热管间距可进一步强化蓄冷搁架的传热。关键词：蓄热器，强化传热，肋片，热管，蓄冷搁架基金项目：国家自然科学基金项目(51476148)；河南省省院合作项目（092106000013）；河南省杰出青年基金项目和郑州领军人才项目(131PLJRC640)IABSTRAC

7、TLatentthermalenergystorage(LTES)isaspecialheatexchanger,whichcansolvethemismatchbetweenenergysupplyanddemandeffectively.NumerousstudiesshowthattheLTEShavelowheattransferrateanduneventemperaturedistribution.SothefocusofthecurrentstudyistostrengthentheheattransferofLTES.In

8、thispaper,theheattransfercharacteristicsofthreekindsofLTESareanalyzedandoptimized.Themaincontent