翅片管外相变材料熔化过程的数值模拟
江苏大学 能源与动力工程学院, 江苏 镇江 212013
Numerical simulation of melting process for
phase change material outside heating tube with fins
School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, Jiangsu 212013, China
摘要 相变材料的低导热性阻碍了相变蓄热设备的传热过程.采用翅片管是目前提升相变蓄热器传热速率的主要方法.使用Fluent软件中的Solidification／Melting模型对翅片管外相变材料熔化过程进行数值模拟,得到固-液相界面随时间的变化.通过改变翅片的厚度、翅片间距等参数,分析了不同的翅片参数对熔化时间的影响.结果表明:翅片的导热系数对蓄热时间影响较小;在一定范围内增加翅片的厚度可以强化相变储热过程,之后继续加厚翅片对蓄热时间影响不大;翅片间距对蓄热时间影响显著,缩小间距能大幅度缩短蓄热时间.
关键词 ：
,
翅片管 ,
相变材料 ,
数值模拟 ,
强化换热 ,
熔化率
Abstract ：The low thermal conductivity of phase change material (PCM) is the main resistance for heat transfer in latent storage system. The main way to increase the heat storage efficiency is to use finned tube. The numerical simulation of melting process for phase change material outside heating tube with fins was conducted to obtain the change rule of the solidliquid interface with time. The effects of tube fin parameters of fin thickness and gap on melting time were analyzed. The results show that the overall thermal performance is markedly increased by decreasing the gap of fins，while increasing the fin thickness and conductivity has slight improvement.
Key words ：
finned tube
phase change material
numerical simulation
heat transfer enhancement
melting fraction
收稿日期: 2016-01-18
基金资助: 国家自然科学基金资助项目（50978125）
作者简介 : 宋新南（1957—），男，河南南阳人，教授（eksen@ujs.edu.cn），主要从事节能和强化传热研究.
柯彬彬（1990—），男，福建泉州人，硕士研究生（ke.bin.bin@163.com），主要从事相变蓄热研究.
引用本文:
宋新南, 柯彬彬, 耿亚峰, 朱秋烨. 翅片管外相变材料熔化过程的数值模拟[J]. 江苏大学学报（自然科学版）, 2017, 38(1): 37-41.
SONG Xin-南, KE Bin-Bin, GENG Ya-Feng, ZHU Qiu-Ye. Numerical simulation of melting process for
phase change material outside heating tube with fins[J]. Journal of Jiangsu University(Natural Science Eidtion)
, 2017, 38(1): 37-41.
链接本文:
http://zzs.ujs.edu.cn/xbzkb/CN/10.3969/j.issn.1671-7775.2017.01.007 或 http://zzs.ujs.edu.cn/xbzkb/CN/Y2017/V38/I1/37
[1]
苏娟, 方舒， 邢广进, 杜松怀, 单葆国. 考虑需求价格弹性的CS-SVM短期负荷预测方法
[2]
唐斌， 尹玥， 江浩斌， 林子晏， 花逸峰， 谢军. 基于RMPC的商用车车道保持跟踪控制
[3]
刘浩， 宫金良， 张彦斐. 基于作物行特征的小型农业AGV导航基准线提取方法
[4]
郭华锋， 朱聪聪， 赵恩兰， 于萍， 刘磊， 李龙海， 杨海峰. 螺杆泵转子表面HVOF喷涂WC涂层的耐磨抗蚀性能
[5]
罗昌泰， 李栋伟， 吴霞. 渗流条件下细粒土尾矿库稳定性与加固措施
[6]
张源， 魏燕丽， 许锦峰. 相变蓄能墙板基本构造的热工分析
[7]
潘公宇， 王功强， 陈清爽，朱瑞， 李东. 基于TPA的发动机悬置系统开发及其主观评价
[8]
唐程， 孙平， 刘军恒， 嵇乾， 黄超. 钾盐负载Ce0.5Mn0.5O2催化氧化碳烟的活性及稳定性分析
[9]
贾世奇， 刘孟楠， 徐立友. 电动拖拉机车内电磁辐射环境仿真
[10]
任星光， 段纳， 程义， 苗珍. 基于机器视觉的基本苗统计方法
[11]
李志刚， 马惠香， 周建庭， 赵亚宇， 张洪. 金属磁记忆漏磁信号检测钢绞线拉索锈蚀模型和试验
[12]
圣文顺, 孙艳文, 张会影. 基于稀疏理论与FFST-GIF的多聚焦图像融合算法
[13]
邢志伟， 王思博， 李彪， 廉冠. 面向过站航班地面保障过程的均衡优化建模
[14]
周恩全， 许想， 陆建飞. 海上风机桩筒复合基础的水平承载性能分析
[15]
刘帅， 姚晓航， 孙勇， 刘子杰， 裴昊， 何仁. 甲醇/F-T柴油预混燃烧的数值模拟
2017, Vol. 38 
