关键词:
石蜡
场协同
翅片
相变
结构优化
摘要:
针对相变材料在储能系统中传热效率偏低的问题,提出一种基于场协同理论的相变储能结构优化方法。在非稳态传热条件下,以石蜡为测试工质,分别对5种不同翅片角度及2种翅片形状在储能系统内的传热效率影响进行分析。不同翅片角度分析结果表明,在相同时间内、不同角度下石蜡熔化与凝固速率各不相同,翅片在45°~60°区间时,熔化与凝固速率相对较高。基于场协同数(Fc)的协同程度及数值模拟,分析发现翅片协同角度为56°时协同性最好,翅片对应的协同角为最佳场协同角,石蜡熔化与凝固速率最快。在此基础上对不同翅片形状进行研究分析,结合仿真对2种不同翅片形状进行优化。结果表明,在设定时间内,优化后的翅片储能单元内熔化速率提升4.5%,凝固速率提升8%,所提方法的有效性得到了验证。