何奔相变材料耦合自然对流换热计算

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1、本科毕业设计（论文）FINALPROJECT/THESISOFUNDERGRADUATE（2014届）上海理工大学本科毕业设计（论文）相变材料耦合自然对流换热计算TheCalculationofHeatTransferofPhaseChangeMaterialsCoupled学院专业学生姓名学号指导教师完成日期NaturalConvection能源与动力工程学院工程热物理何奔1011020821陆威2014年5月承诺书本人郑重承诺：所呈交的毕业论文“相变材料耦合自然对流换热计算”是在导师的指导下，严格按照学校和学院的有关规定由木人独立完成。文中所引用的观

2、点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成呆和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题，木人愿意承担相关法律责任。承诺人（签名）：日期：年月日摘要在能源危机的影响下，能源消耗是当今世界而临的重大难题。节能减排已成为各行业急于解决的首要问题。随着生活水平的提高，人们对室内环境舒适度的要求也口益增加，空调的高耗能使得电力系统负荷过大，节能技术因此受到了高度的重视，相变材料作为一种新兴的节能材料，逐步成为能源利用和材料科学方面研究的重点。相变材料是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程

3、，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。近十几年來，随着航空航天技术，光电子技术，新能源以及建筑等工业的快速发展，节能与环保保持平衡已经成为节能领域的研究热点，也促使了对相变材料的需求进一步增加。相变材料熔化■凝固过程中的固、液相变换热应用最为广泛。固、液相变过程可以用来存储和释放热能，因此相变材料具有休积小、储热密度大和恒温放热等优点。对相变材料自然对流换热的固、液相变问题的研究具冇很重耍的理论价值和工程应用价值。由于石蜡类有机相变材料具有较高的相变潜热，相变温度可控且无过冷及析出现彖，化学性能稳定、无毒，价格便宜等特点，成为相变材料领域的研究热点。国内

4、外已经有大量对石蜡所做的研究。所以本文在综合国内外研究现状的基础上，利用计算流体力学软件Fluent中的Solidification/Melting模型对水平放置的不同横截面半径的无限长圆柱形石蜡的熔化过程进行数值模拟研究和计算,得到了在第一类边界条件下石蜡的熔化过程的温度场分布、相界面的移动规律以及传热量，并分析了加热吋间与内部温度和石蜡截面半径的关系。关键词：口然对流；固液相变；相变材料；传热；数值模拟ABSTRACTUndertheinfluenceoftheenergycrisis,energyconsumptionisthemajorprobl

5、emfacingtheworldtoday.Energyconservationhasbecomethemostimportantissueofallsectorsneedtoberesolved.Withtheimprovementoflivingstandards,peopleonindoorenvironmentalcomfortrequirementsarealsoincreasing,makingthehigh-energyair-conditioningpowersystemloadistoolarge,energy-savingtechno

6、logiesandthereforesubjecttoahighdegreeofimportance,thephasechangematerialasanewenergy-savingmaterialsgraduallybecomeenergyuseandmaterialsscienceresearchfocusareas.Thephasechangematerial(PCM)isamaterialthephysicalpropertieschangewiththetemperaturechange,andprovidealatentheat.Theph

7、asechangeprocessisaprocessofchangingthephysicalproperties.Thephasechangematerialwillabsorborreleasealargeamountoflatentheat.Overthelastdecade,withtherapiddevelopmentofaerospacetechnology,photonicstechnology,newenergyandotherconstructionindustry,energy-savingandenvironmentalprotec

8、tiontomaintainabalancehasbecomeahotfield