锅炉烟气回收的相变换热器传热特性研究

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1、第33卷第11期计算机仿真2016年11月文章编号：1006—9348(2016)11一0254—05锅炉烟气回收的相变换热器传热特性研究何志兴，罗武生。黄邦(中南林业科技大学机电工程学院。湖南长沙410004)摘要：为研究回收锅炉烟气的相变换热器的相变传热特性，利用Fluent软件仿真出了相变单元的传热过程，并用储热装置进行了实验研究。对比发现：仿真得到的相变材料温度和液相率随时间的变化趋势与实验结果趋与一致，但在相同点仿真相变开始时间比实验时间快25％，结束时间快14％。结果表明，在整个相变储热过程中，温度

2、变化率首先由高到低，再由高到低；传热效率是先由低到高，再由高到低。因此，为提高相变储热效率，根据传热效率由高变低时对应的相变材料的厚度才是最佳的填充厚度，此规律可对相变换热器的开发提供理论依据。关键词：相变换热器；传热特性；相变材料；相变规律；数值仿真中圈分类号：嘟13．5文献标识码：BResearchonHeat—TransferCharacterofLowTemperaturePhaseChangeHeatExchangerHEZhi-xing，LUOWu-sheng，HUANGBang(SchoolofM

3、echanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，ChangshaHunan410004，China)ABSTRACT：Toresearchtheheattransfercharacteristicofphasechangeheat-storageexchangerinboiler，wesimu-latedtheheattransferprocessofphasechangecellwithFluent

4、andmakeresearchinphasechangeexperiment．Throughcomparison。wefoundintheresearchthatthechanginglawsofphasechangematerial’S(PCM)temperatureandliquidfractionwithtime-varyingfromsimulationwereclosetotheexperiments，butthestarttimeofphasechangeinsimulationwas30％fast

5、erthanintheexperimentandtheendtimeinsimulationWas20％fasterthantheexperi-mentinthes龇rnepoint．Theresultshowsthatthechangerateoftemperatureisfromhi【ghtolow，andthenfromlowtohi曲inheatstorageprocess；theheattransferefficiencyisfromlowtohish，andthenfromlIiglltolow．T

6、herefore，inordertoimprovethethermalefficiencyofthethermalstorage，thethicknessofthephasechangematerialwhichiscorrespondingtothehishheattransferefficiencyisthebestfillingthickness，whichCallprovidethetheoreticalbasisforthedevelopmentofthephasechangeheatexchange

7、r．KEYWORDS：Latentheatexchanger；Heattransfercharacteristic；PCM’s；Phasechangelaw；Numericalsimulation1引言相变储热技术是利用相变材料为储热介质以实现对热量的存储和利用的高新技术，它可以克服锅炉烟气余热利用中烟气余热不稳定，不连续的缺陷，将未能利用的余热进行存储和转移。是一种实现工业节能的重要途径，现已成为节能领域的研究热点⋯_31。目前国内外对相变储热技术的研究主要有两个方向，一是对相变材料的研究，二是对相变储热技术

8、的研究和应用‘41。在相变储热技术方面的研究，袁修干等[5]通过建立和求解相变容器的目标函数和约束方程，研究了储热容器的结收稿13期：2016—04—28修回13期：2016—06—19．．．——254---——构对储热性能的影响：赫俏等【6]通过实验和数值计算分析了各种参数对管壳式换热器换热性能的影响；王强等o¨利用Fluent软件在自然对流条件下对螺旋盘管相变换热器中的PCM的融化