空穴分布对固液相变蓄热过程的影响

建立了微重力下相变蓄热容器的仿真计算模型,根据蓄热容器内凝固过程的仿真结果建立了更加符合实际的空穴分布模型,对相变蓄热过程进行了仿真计算。对比分析了该文空穴模型与忽略空穴、简单空穴模型对应的仿真结果,证明空穴分布形式对于蓄热容器内的相变蓄热过程的显著影响。通过建立更加真实的空穴分布模型提高了相变蓄热过程仿真计算的准确性,对蓄热容器的设计改进具有积极的指导意义。     

太阳能吸热器换热管蓄热数值模拟与试验研究

对以高温共晶盐LiF—CaF2为相变材料(PCM)和以干空气为工质的相变蓄热系统，采用焓方法建立了以控制体单元为对象的单管相变蓄热模型，并对系统进行了数值分析，得到了循环工质气体出口温度、相变材料容器最高温度和平均壁温等参数的瞬态变化曲线，实验研究了吸热器换热管的蓄傲热性能，分析了工质进口温度、输入热流级工质流量对工质出口温度、PCM容器平均壁温及最高壁温的影响。计算结果和试验表明单元换热管的蓄傲热性能达到了设计要求，试验结果与数值计算吻合良好。     

PCM容器的结构参数对蓄热单元热性能的影响

适合空间设备的主要电力来源就是太阳能热动力发电系统。为了深入考察蓄热容器（PCM容器）的结构参数对空间太阳能热动力发电系统的关键部件之一，即吸热蓄热器热性能的影响，建立了PCM容器的二维热分析模型，并在两种工作参数条件下对不同径向高度的PCM容器进行了数值计算，结果表明PCM容器的外径对吸热蓄热器热性能具有重要影响。研究结果可为提高PCM容器的功率质量比提供参考依据。     

适用于废热回收的相变蓄热装置数值模拟与实验研究

固-液相变潜热蓄热技术是一种极具前景的工业废热回收方式,通过管壳式换热器可利用相变材料(PCM)吸收工业废热加以储存再用于加热水,从而实现了工业废热的回收利用.对填充高导热多孔筛网的管壳式潜热蓄热单元(LHSU)建立了二维数学模型,并对填充与未填充筛网的蓄热容器一同进行了相变蓄热实验.实验结果表明,填充筛网能够有效改善PCM的传热性能;实验数据和计算值吻合的较好,证明了计算模型的有效性.利用计算模型,对3种PCM(石蜡P116、硬脂酸和软脂酸)蓄热系统进行了数值计算.结果表明,采用软脂酸的蓄热系统热性能最佳,能很好地满足供应生活热水的设计要求.研究结论对蓄热系统的设计和性能优化有一定的指导作用.     

基于相变材料的动力电池热管理研究进展

相变材料（PCM）由于具有相变潜热大、相变时体积变化小的优点,成为电池热管理研究的主要方向之一。本文介绍了相变材料的蓄热原理,综述了主要相变材料石蜡以及针对其导热系数不高而进行的强化换热研究成果,介绍了相变材料耦合其他多种冷却方式在动力电池热管理上的应用,并展望了未来PCM的研究方向。     

组合相变材料换热管吸热器性能的数值分析

吸热器是空间太阳能热动力发电系统关键部件之一。传统吸热器采用单一熔点的相变材料。该文提出了由不同溶点的相变材料组成的组合PCM换热管吸热器模型，计算了换热管最大温度、工质出口温度、各容器PCM熔化率、换热管总PCM熔化率等结果。并与单一PCM换热管吸热器进行了比较分析，说明了采用组合PCM换热管可以很好的提高吸热器的性能，对于减少工质温度波动、减少吸热器质量有重要的意义。计算结果可以较好的指导吸热器的设计。     

管内流体流动管外PCM发生相变的贮能系统热性能研究

建立了分析空调贮能系统中管内流体流动管外PCM发生相变的相变的贮能器热性能的数学模型，并进行了数值计算。其中，把传热流体看作是沿轴向的—维无粘流动，对PCM相变过程的求解用显热容法。计算结果与文献中的计算结果吻合较好。所得结论对该类贮能系统的设计和性能优化有一定指导作用。     

高温相变蓄热器数值模拟与实验研究

高温相变蓄热器是空间太阳能热动力发电系统的关键部件之一,相变材料(PCM)蓄热是其中的关键技术。对以LiF-CaF2为PCM和以干空气为工质的蓄热系统进行了地面实验,并分别建立了相应条件下填充纯PCM和泡沫复合相变材料(FCPCM)的蓄热单元管数学模型。经过数值计算得到结果表明,纯PCM蓄热单元管计算值与实验数据吻合得很好,表明了计算模型的有效性;此外,对填充纯PCM和FCPCM的蓄热单元管的计算结果进行了比较,结果表明,泡沫的填充强化了PCM的导热性能,提高了蓄热系统的热性能。     

高温熔盐相变蓄热材料

高温蓄热技术是太阳能热动力发电系统的关键技术之一,通常利用相变材料(PCM)固液相变时的熔化潜热来蓄热。在轨道的日照期,聚能器将截取的太阳能聚集到吸热器圆柱形腔内,被吸收转化成热能,其中一部分热能传递给循环工质以驱动热机发电,其余的热能被封装在单元换热管上多个小容器内的PCM吸收储存起来,此时PCM部分或全部变为液态。在轨道的阴影期,小容器内的PCM部分或全部变为固态,储存的能量被释放出来,使出口的循环工质温度仍能维持在循环所要求的最低峰值温度上。保证空间站处于阴影期时热机仍能连续工作,保证连续供电。太阳能利用中…     

Review on phase change materials based battery thermal management technology

因环保和节能的需要,电动汽车必将成为未来汽车发展的重要方向。影响电池性能、寿命的热管理技术近年来发展迅速。电池热管理根据其传热介质分为空气冷却技术、液体冷却技术和相变材料冷却技术。本文根据近年来国内外对基于相变材料的动力电池热管理研究状况,综述了电池热管理相变材料的研究进展,重点总结了用于电池热管理的相变材料、PCM/高导热粒子、PCM/泡沫金属以及PCM用于电池热管理的形式。     

Influence of Void Ratio on Phase Change in Thermal Storage Canister of Heat Pipe Receiver

In this paper, with both void cavity and phase change considered, influence of void ratio on phase change in thermal storage canister of heat pipe receiver under microgravity is numerically simulated. Accordingly, physical and mathematical models are built. A solidification–melting model upon the enthalpy–porosity method is specially provided to deal with phase changes. The change of liquid fraction with respect to void ratio and the liquid fraction distribution of different void ratios in a thermal storage canister of a heat pipe receiver are shown. Numerical results are compared with experimental ones. Research results indicate that the void cavity prevents the process of phase change significantly. Phase-change material (PCM) melts slowly during sunlight periods and freezes slowly during eclipse periods as void ratio increases. The utility ratio of PCM during both sunlight periods and eclipse periods decreases obviously as the void ratio increases. The void cavity prevents the heat transfer between the PCM zone and canister wall. The void cavity blocks the processes of both melting and solidification during cycle orbital periods.     

Three—Dimensional Heat Transfer Analysis for A Thermal Energy Storage Canister

IlltroductionSolar dynamic power modules (SDPM) with phasechange material (PCM) is a vital solution to ensureuninterrupted power supply for low-earth orbitapplication. The advantage of SDPM is its longerlifehme and higher efficiency. Longer lifetime results insubstanhal savings in hardware replacement, launch, andon-orbit installation costs. Because of SDPM's higherefficiency, its solar collection area is only about 25percent of that for a PV system. This would allowspacecraft operatin…     

空间站太阳能吸热器相变蓄热系统瞬态热分析

高温熔盐相变蓄热是空间站太阳能热动力发电系统的关键技术之一，熔盐在日照期储存的热量可以在阴影期通过液／固相变释放并加热循环工质保证连续供电。本文对模拟轨道条件下的单元换热管吸热脂热系统建立了一维瞬态热分析模型，该模型可用来进行空间站太阳能吸热器的概念设计或校校评估。瞬态计算的结果表明单元换热管的蓄/放热性能可以满足发电系统的需求。     

Thermal analysis of void cavity for heat pipe receiver under microgravity

Based on theoretical analysis of PCM (Phase Change Material) solidification process,the model of improved void cavity distribution tending to high temperature region is established.Numerical results are compared with NASA (National Aeronautics and Space Administration) results.Analysis results show that the outer wall temperature,the melting ratio of PCM and the temperature gradient of PCM canister,have great difference in different void cavity distribution.The form of void distribution has a great effect on the process of phase change.Based on simulation results under the model of improved void cavity distribution,phase change heat transfer process in thermal storage container is analyzed.The main goal of the improved designing for PCM canister is to take measures in reducing the concentration distribution of void cavity by adding some foam metal into phase change material.     

Thermal performance analysis on unit tube for heat pipe receiver

To reduce the mass and improve the thermal performance of the heat receiver, a heat pipe receiver was researched for the space solar dynamic power system. Corresponding mathematical and physical models were built, and a method was devised to provide a numerical equation by which the temperature of the containment canister outer wall, heat pipe wall temperature, working fluid exit temperature and the liquid PCM fraction of the total heat transfer tube were calculated and compared with those obtained from the baseline heat receiver. The results show that it is possible to improve receiver performance, to reduce the fluctuation of the working fluid temperature and to decrease the weight of the heat receiver.     

高温相变蓄热容器传热的隐式求解

空间太阳能热动力发电系统是非常有前景的未来空间能源供应系统，关键部件之一是吸热/蓄热器，高温蓄热容器是其中的基本部位，它的传热性能直接影响玻整个热动力系统的性能。采用一种预测-修正的隐式迭代法对相变蓄热容器进行了三维热分析。并且与显式求解方法在计算时间和计算结果上进行了比较分析。证明这种方法可以明显提高计算速度，并可以获得较好的结果。     

非共晶相变材料应用于太阳能吸热蓄热器的数值分析

通过计算分析发现对于目前的吸热蓄热器结构，采用相变发生在一个温度区间的非共晶熔盐混合物作为相变材料可以较好的提高吸热蓄热器的整体性能。主要表现在明显地提高相变材料的利用率、减小换热管工质出口温度波动、减小容器表面最大温度及容器表面温度变化，经过合理的设计还可以减小整体系统的质量。分析结果可以作为吸热器设计的参考。