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管式太阳能相变蓄热器强化传热研究

相变蓄热；有限元数值分析；膨胀石墨；强化传热

储能技术的发展受到了各行各业的广泛关注，其中太阳能相变蓄热技术可以节约资源、保护环境，符合我国目前的能源发展要求，因而受到广泛关注。通过有限元数值分析方法对套管式相变蓄热器进行模拟，探究相变材料(PCM)在太阳能相变蓄热器中的作用。结果表明，添加膨胀石墨可大幅度提升太阳能蓄热器的蓄放热效率。相比于传统石蜡蓄热，在入口速度、环境温度等初始条件相同时，添加质量分数为20 %的膨胀石墨的石蜡蓄热时长缩短了91.11 %，起到强化传热的效果。该研究为研制太阳能热水器、高效换热器及建筑节能和其他领域的热能储存等提供重要参考。