球形堆积相变储能罐系统动态充释能性能模拟分析

作     者：田庆丰 田绅 马翠玲 马甲辉 赵玉洁 覃博伦 孙志利 Tian Qingfeng;Tian Shen;Ma Cuiling;Ma Jiahui;Zhao Yujie;Tan Bolun;Sun Zhili

作者机构：天津市制冷技术重点实验室天津商业大学天津300134 青岛海信电子设备股份有限公司青岛266100 

出 版 物：《冷藏技术》 (Journal of Refrigeration Technology)

年 卷 期：2023年第46卷第2期

页      面：64-70页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：天津市教委科技计划项目(2018KJ228) 冷链进口冷冻食品病毒消杀关键技术及系统(22 ZXJBSN00010) 

主　　题：球形堆积 相变储能罐 充/释能性能 动态模拟分析 

摘      要：球形堆积相变储能罐利用分散布置的相变储能球体进行充/释能,传热过程快且瞬时特性明显,但由于分散式结构,其装置整体的动态相变传热过程的快速模拟存在难点。本文针对球形堆积相变储能罐系统的充/释能过程,通过ε-NTU和热阻-热容传热网络模型,建立了用于快速求解系统动态传热过程的解析模型,并对蓄冷和蓄热两种工况实验进行了模拟验证。结果表明,模型计算得到的传热流体出口侧温度与实测数据吻合,预测的总传热量误差为-7.55%~6.86%。依据验证后的模型,分析了储能罐尺寸和相变材料总量不变情况下,球壳厚度、球壳导热系数和孔隙率对系统平均传热速率的影响,为球形堆积相变储能罐的设计和应用提供理论指导。