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        硅碳棒電爐蓄熱過程的數值模擬研究方法

          如圖6所示,根據模擬結果可知,螺距蓄熱裝置下流速越大,蓄熱時間越短;相同流速下,漸變螺距蓄熱裝置相較于恒定螺距蓄熱裝置的蓄熱時間更短。原因在于,當管道內流速增大時,管道壁換熱也會增加,流速的加大使管道升溫速度也會加快,縮短蓄熱時間。相變蓄熱硅碳棒材料密度對融化時間、平均流速的影響分析相變硅碳棒材料熱物理性質對相變過程的影響。當儲能硅碳棒電爐蓄熱時,相變硅碳棒材料存在明顯溫度差,加熱一定時間后,相變硅碳棒材料每層溫度逐步達到熔點并完成相變。當相變硅碳棒材料完全熔化后,各層溫度相同相變蓄熱硅碳棒材料的熱物理性質對相變熔化過程有一定的影響。假設三種相變蓄熱硅碳棒材料分別為矩形、T形、樹枝形相變蓄熱硅碳棒材料,其密度參數如.表5所示,分析密度對相變過程影響所示。如圖7所示,結合表5密度參數可知,當密度增加,三種相變蓄熱硅碳棒材料熔化時問也會增加,液體體積分數達到1時,三種相變蓄熱硅碳棒材料熔化完成,趨于平穩變化狀態。
          分析密度對平均流速影響,如圖8所示。分析圖8數值模擬結果可知,當密度較小時,相變蓄熱硅碳棒材料的平均流速大,自然對流作用較強,所以熔化時間較短。當密度逐漸增加時,相變硅碳棒材料的平均流速逐漸減小,自然流作用逐漸減弱,相變硅碳棒材料完全熔化時間較長。
          本文設計基于TRNSYS平臺的PCM層儲能硅碳棒電爐蓄熱過程的數值模擬研究方法,利用蓄熱式儲能硅碳棒電爐工作流程建立氣體吸熱、放熱數學模型,結合RNSYS軟件分析PCM層儲能硅碳棒電爐蓄熱,將建模、整理數據、求解、分析處理于一體進行簡單操作,得出時間區域內蓄熱體與氣體溫度分布數值以及對硅碳棒電爐蓄熱的影響。實驗有效地驗證了本文數值模擬研究具一備提升蓄熱實用性,加人相變蓄熱硅碳棒材料會增加蓄熱效果,并進一步推進了今后儲能硅碳棒電爐蓄熱的發展。www.doctorall.net

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