摘要

设计了一种以石蜡为相变材料的圆柱型壳管式相变蓄热换热器,以三维单元相变储热模型为研究对象进行了换热数值模拟。分析了相变材料的液相比、温度场、平均温度及换热介质出口温度的变化规律,研究了该壳管式相变蓄热换热器在蓄、放热阶段的换热特性。结果表明:液相石蜡的自然对流会增强相变材料与换热介质之间的换热,并加快石蜡的熔化和凝固速率;蓄热阶段液相比达到18.6%后,自然对流换热的影响逐渐明显;放热阶段初期,液相比在80 s内下降了63%,固态石蜡层完全包裹传热管束前的自然对流换热最强,之后逐渐减弱。

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