导　　师： 周孝清

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 蓄热技术是实现热能存储与供需平衡的主要途径。通过蓄热装置对热能灵活的存储和释放,可有效应用于清洁能源如太阳能、地热能开发等领域,并改善热能供需在时间上的不均衡及距离上供需差异的问题。对提高能源利用率具有积极意义。相变蓄热技术具有蓄能密度高、相变性能稳定等优点,在蓄热领域中具有广泛应用价值。本文针对低温蓄热装置,以八水氢氧化钡为蓄热介质,对低温相变蓄热装置的传热过程进行了理论和实验研究。本文对低温蓄热装置的优化设计研究主要包括以下几方面:(1)对八水氢氧化钡进行了相变性能和物性参数测试,测试了八水氢氧化钡的DSC曲线和材料的粘度及体积热膨胀系数。通过恒温水浴法测试了八水氢氧化钡的相变过程;通过添加导热油和水的措施探究其对八水氢氧化钡的相变过程影响;(2)建立了相变传热过程数值模型,在考虑自然对流作用下,对蓄热装置相变过程进行了数值分析;(3)建立了U型翅片管和U型光管的蓄热模型,模拟分析了U型光管的蓄热过程特性,研究了入口流速、自然对流和翅片对蓄热装置传热过程的影响。建立了螺旋盘管蓄热模型,对螺旋盘管的蓄热特性进行了分析;(4)建立了螺旋盘管蓄热装置,实验分析了螺旋盘管蓄热过程特性;(5)建立了光管整体蓄热装置模型,对其蓄热过程进行了数值分析。建立了翅片管蓄热装置循环系统,实验研究了添加不同比例的水对八水氢氧化钡—翅片管蓄热装置的蓄、放热影响,分析了不同进、出水流量对装置的蓄热性能影响规律。研究结果表明:(1)八水氢氧化钡具有较高的相变焓,为258.2J/g-264.6J/g,且八水氢氧化钡相变循环性良好,可作为低温蓄热装置合适的相变材料。实验表明纯八水氢氧化钡蓄热过程中易失水,导致相变过程无法循环进行,添加1/3质量比的水与1/4质量比的导

关 键 词： 相变蓄热 八水氢氧化钡 螺旋盘管 自然对流 翅片圆管 数值模拟

领　　域： []