多角度肋片强化相变材料换热仿真分析

摘要：

目的 针对太阳能热利用领域中相变材料的封装结构提出圆柱体相变蓄热棒,并设计多角度肋片以加快相变材料融化速率.方法 采用CFD仿真技术,分析不同形状肋片对蓄热棒中相变材料融化特性的影响,计算各模型相变材料的融化时间、温度响应速率和平均传热系数.结果 在800 W/m2的热流边界条件下,无肋片蓄热棒的相变材料完全融化需要2813 s,设计的12组肋片中Tra–45模型性能最优,相变材料的融化时间比无肋片对照组的缩短了5.4％;Tra–45模型中相变材料温度分布集中,且最高温度上升了6℃,Tra–45模型的温度响应速率较对照组的提升了5％;Tra–45模型的平均换热系数达到9.97 W/(m2?K),较对照组的提升了2.8％.结论 蓄热棒内增加梯形45°肋片后,相变材料融化速率加快,蓄热棒内温度分布均匀.同时,相变材料的温度响应速率提高,平均换热系数显著增加,可满足频繁充放热的需求.

关键词：规则形状肋片、强化换热、相变材料、仿真

所属期刊栏目：44

分类号：TK512+.4(特殊热能及其机械)

资助基金：上海市联盟计划LM201826

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：83-90