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相变蓄热的数值模拟与热力学优化 相变蓄热系统的数值模拟 对相变蓄热系统的数值模拟研究，一般是以半经验公式与数值求解相结合为主，纯数值模拟求解较少。该法计算难度大，但具有广泛的指导意义。目前，文献中提出的模型较多，但因系统结构、传热方式和相变材料的差异，模型的通用性较差。以下选出文献中具有代表性的高温相变蓄热系统的数值模拟。 相变蓄热系统的数值模拟 邢玉明等采用焓方法建立了以控制体单元为对象的单管相变蓄热模型，并对系统进行了数值分析，得到了循环工质气体出口温度、相变材料容器最高温度和平均壁温等参数的瞬态变化曲线，数值计算与试验结果吻合良好数值计算与试验结果吻合良好。 王华等建立了球形相变蓄热复合材料的放热模型，采用焓增法研究了相变材料的相变潜热、基体的导热系数、复合材料的尺寸以及复合蓄热材料与流体间的传热系数等因素对放热过程的影响。 gong等建立了管侧为传热流体，壳侧填充相变材料的管壳式换热器的蓄一放热模型，研究了蓄热过程和放热过程对相变蓄热系统效率的影响。采用有限元法对导热型融解进行数值分析，表明导热型相变材料的蓄热系统的传热流体同侧布置较好。 。 相变蓄热系统的数值模拟 Casta等建立了二维矩形蓄一放热模型，对固液相变应用能量方程，对边界层应用连续方程、动量方程、斯蒂芬方程。通过对三种相变材料（石蜡、镓和锡）进行分析，提出了半经验公式计算强关联方程的数值方法 ，通过同文献值比较发现，存在空穴的上部熔化区偏差很大。 ,Casta认为，热惯性、系统不稳定、热损失、密度的变化、假定热物性为常数等因素造成理论值和实验值偏差较大。 对相变材料内部发生的物理现象进行研究时，传热数学模型很复杂；对于整个相变蓄热系统来说，因单个相变材料内的传热、相变可忽略或总结成经验系数，传热数学模型很简单。 近年来，尽管很多科研人员对此领域进行了大量的有益的探索，但对相变蓄热系统 的模拟仍是一项艰巨的任务。 热力学优化 火用分析结果表明,火用效率比人们预想的要低得多，只有12% ，与当时显热蓄热系统的 效率相当，从而激励人们对热力学优化进行了进一步研究。 Asebiyi对圆柱形单元蓄热系统进行研究，结果表明，虽然相变材料的蓄热密度大，但是火用效率可能低于显热蓄热系统。王剑峰等 建立了组合式柱内封装相变材料熔化 固化循环相变蓄热系统的物理模型，用有限差分法进行了数值模拟求解，结果表明，组合相变材料可以提高相变速率15~25%左右。 Lucia等， 对以导热为主和以对流为主的蓄热过程进行了,火用分析，结果表明，当相变材料的相变温度为环境温度和热源温度的几何平均值时， 火用效率最高。 1991年Lucia等 对上述结论的真伪进行了进一步的研究，结果表明，由于相变过程的不可逆性随温度的升高而单调减小，同时传热流体的摩擦阻力损失较大，他们所得出的最佳温度值偏低。 蓄热式换热器 蓄热式换热器是依靠固体填充物组成的蓄热体传递热量，热、冷流体依次交替地流过由蓄热体组成的流道。当热流体流过时，把热量储存于蓄热体内，其温度逐渐升高，而当冷流体流过时，蓄热体因放出热量温度逐渐降低，如此反复进行。蓄热式换热器主要用于回收和利用高温废气的热量，适用于流量大的气一 气热交换场合，如动力、硅酸盐、石油化工等工业中的余热利用和废热回收等方面。蓄热室是蓄热式换热器的关键部分，它的性能决定着蓄热式换热器效率。蓄热室是蓄热体按照一定次序和排列构成的，不论形状和结构有多大差异，所有的蓄热室都有冷、热流体交替通过的通道。因此，蓄热室的性能取决于两方面：一是蓄热体的性能；二是蓄热体的布置。 蓄冷技术基础-研究背景及意义 空调蓄冷技术，即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用制冷机制冷，利用蓄冷介质的显热或潜热特性，用一定方式将冷量存储起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，把存储的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要。 空调耗电巨大，但使用时间短，且其负荷高峰时间与城市用电高峰时间相吻合，使得电力系统负荷特性恶化，峰谷差逐年增大;空调负荷对电力系统负荷特性的影响越来越显著. 空调蓄冷系统的特点 优点 转移制冷机组用电时间，起到了转移电力高峰期用电负荷的作用。 空调蓄冷系统的制冷设备容量和装设供率小于常规空调系统。一般可减少30%~50%。 空调蓄冷系统的运行费用由于电力部门实施峰、谷分时电价政策，比常规空调系统要低，分时电价差值越大，得益越大。 空调蓄冷系统中制冷设备满负荷运行的比例增大，状态稳定，提高了设备利用率。