板间颗粒流动换热特性实验与数值分析研究

作     者：潘龙飞 魏高升 黄平瑞 崔柳 杜小泽 PAN Longfei;WEI Gaosheng;HUANG Pingrui;CUI Liu;DU Xiaoze

作者机构：华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      面：2446-2452页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(No.52176069) 

主　　题：板壳式颗粒换热器 离散单元法 微观换热机理 

摘      要：本文基于垂直结构的板壳式移动填料床太阳能颗粒换热器,实验研究了颗粒与不同板型壁面间的换热特性,并采用离散单元模型对颗粒在板内的流动轨迹和流动状态进行了三维模拟,分析了不同壁面形状对换热过程的影响机理。研究结果表明,与普通光滑铜板相比,波浪板对整体换热产生明显削弱,而粗糙板在高流量下(25~54 g·s^(-1))也是削弱换热的。波纹板虽在低流量下(6~25 g·s^(-1))削弱换热,但在高流量下(26~54 g·s^(-1))可实现换热强化。进一步的数值分析表明,虽然波浪板、波纹板和粗糙板都会增强颗粒的波动,但也会延长颗粒的下落时间,当增强波动所引起的换热强化程度大于增长下落时间所引起的换热削弱程度时,整体换热过程便呈现强化效果,反之则出现削弱效果。