石蜡相变材料蓄热过程的模拟研究

摘要：太阳能以其分布广、储量大以及极易获取的特点,成为人们发展清洁能源的首选对象,但太阳能的利用亦受到天气和季节的不利影响,如何高效地将太阳能储存起来仍是目前亟待解决的问题。掌握相变材料蓄热过程的影响因素对提高太阳能的利用率具有重要的指导意义。本工作建立了管壳式相变储能换热器的二维CFD模型,基于FLUENT软件的凝固/熔化模型,以石蜡为相变材料对其熔化过程进行仿真,分析了自然对流、石蜡厚度以及壁温对石蜡相变换热过程的影响。结果表明,自然对流对石蜡熔化起着显著作用;石蜡熔化总时间随石蜡厚度的增加而增加;并非壁温越高熔化速度越快,达到一定温度后,壁温对熔化过程的影响不大。

关键词：管壳相变储能 石蜡 自然对流 热源温度 数值模拟 

单位：安徽工业大学数理科学与工程学院; 安徽马鞍山243032