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一种新型单罐多层填充床蓄热器蓄热性能研究 被引量：6
1
作者 李梦杰 邱羽 何雅玲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2226-2233,共8页
针对单罐熔盐填充床蓄热器中斜温层影响蓄热性能的问题,以控制斜温层厚度扩展进而提高蓄热性能为研究目标,建立蓄热器二维、瞬态、轴对称流动传热数值模型。基于此模型,研究填料比热容和导热率关键热物性参数对斜温层扩展与蓄热性能的... 针对单罐熔盐填充床蓄热器中斜温层影响蓄热性能的问题,以控制斜温层厚度扩展进而提高蓄热性能为研究目标,建立蓄热器二维、瞬态、轴对称流动传热数值模型。基于此模型,研究填料比热容和导热率关键热物性参数对斜温层扩展与蓄热性能的影响规律,并对比5种典型填料的斜温层扩展与各项蓄热性能。在此基础上,提出一种可控制斜温层厚度扩展的新型多层填充床蓄热器设计方法。与传统单层石英岩蓄热器相比,利用该方法设计的一种石英岩-铸铁-高温混凝土三层蓄热器可在放热效率仅降低0.64%的情况下,使有效蓄热量提高27.09%。 展开更多
关键词 太阳能 储能 热能 斜温层 填充床蓄热 多层填充床蓄热器
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两级填充床蓄热器式绝热压缩空气储能系统变工况特性研究 被引量：6
2
作者 赵攀 王佩姿 +3 位作者 许文盼 赖勇全 王江峰 戴义平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期294-299,共6页
利用压缩机和透平的变工况模型及填充床蓄热器的非稳态模型,对两级填充床蓄热器式绝热压缩空气储能系统一次完整的充放电循环过程进行模拟,分析系统的热力学性能和各个部件的变工况特性。结果表明,系统的充放电效率可达62.4%。储能时,... 利用压缩机和透平的变工况模型及填充床蓄热器的非稳态模型,对两级填充床蓄热器式绝热压缩空气储能系统一次完整的充放电循环过程进行模拟,分析系统的热力学性能和各个部件的变工况特性。结果表明,系统的充放电效率可达62.4%。储能时,受洞穴内压力变化影响,两级压缩机压比、效率不断改变,从而引起下游填充床蓄热器进口温度变化;释能时,填充床蓄热器出口温度不断降低,引起透平性能变化。 展开更多
关键词 压缩空气储能 热力学性能 变工况特性 填充床蓄热器
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填充床熔盐蓄热器的动态温度与应力特性 被引量：2
3
作者 杜保存 黄丽娟 +2 位作者 雷勇刚 宋翀芳 王飞 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2141-2150,共10页
建立了填充床熔盐蓄热器的热-力耦合数值模型,基于此模型,研究了多次蓄-放热循环下罐体壁面温度与应力的动态变化特性,并探讨了蓄热罐体产生高温蠕变与塑性屈服的失效区域。结果表明:单次蓄-放热循环中,①壁面温度呈4个阶段的变化趋势,... 建立了填充床熔盐蓄热器的热-力耦合数值模型,基于此模型,研究了多次蓄-放热循环下罐体壁面温度与应力的动态变化特性,并探讨了蓄热罐体产生高温蠕变与塑性屈服的失效区域。结果表明:单次蓄-放热循环中,①壁面温度呈4个阶段的变化趋势,即蓄热时的急剧温升与稳定阶段,放热时的缓慢温降与急剧下降阶段,且大部分罐壁均会产生蠕变现象;②筒节1~5的壁面处于低应力水平的弹性状态,壁板底端存在应力集中导致的塑性屈服现象,且峰值应力在蓄热时呈逐渐上升、放热时逐渐下降的变化趋势;多次蓄-放热循环中,①罐壁最高温度在631~836 K之间呈周期性变化,随着循环次数的增加,处于弹性状态的壁面在低应力与蠕变的作用下损伤累积,增加了蓄热器失效的风险;②内壁面峰值应力在275~423 MPa之间呈周期性变化,使得蓄热罐体可能会产生高应力(大于屈服强度)引起的低周疲劳断裂失效现象。本研究可为开展填充床蓄热器的动态应力疲劳寿命评估提供有效参考方法。 展开更多
关键词 太阳能热发电 熔盐 填充床蓄热器 蠕变 应力
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两级填充床式压缩空气储能系统充放电行为研究 被引量：1
4
作者 李秋白 苟非非 +1 位作者 石红晖 赵攀 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期73-80,88,共9页
基于两级填充床式压缩空气储能系统运行原理,建立了压缩机、透平、填充床蓄热器及储气洞穴的非稳态分析模型,对两级填充床式压缩空气储能系统充放电行为进行了模拟,分析了系统在给定充电功率下的整体热力学性能和各部件的运行特性。结... 基于两级填充床式压缩空气储能系统运行原理,建立了压缩机、透平、填充床蓄热器及储气洞穴的非稳态分析模型,对两级填充床式压缩空气储能系统充放电行为进行了模拟,分析了系统在给定充电功率下的整体热力学性能和各部件的运行特性。结果表明:相比于完整充放电循环,在给定的充电功率下系统的充放电效率仅为54.33%,下降了约8.07%;受到储能功率的影响,压缩机的效率变化范围较大,仅有77.13%的电能转化为压缩空气的内能,而高/低压透平因为进口处空气温度逐渐降低而偏离设计工况导致效率下降;压缩机和透平的火用损之和占总火用损的81.51%。 展开更多
关键词 填充床蓄热器 绝热压缩空气储能系统 热力学性能 充放电行为
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扰流参数和非均匀颗粒结构参数对填充床相变蓄热器蓄热特性的影响 被引量：2
5
作者 刘赟 赵旭 +1 位作者 申文然 谢凌天 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期974-982,共9页
以填充床式相变蓄热器作为研究对象,将60%NaNO3和40%KNO3混合而成的二元硝酸盐作为传热流体,将59.98%MgCl2、20.42%KCl、19.6%NaCl混合熔盐作为相变材料,建立无需对每个封装颗粒网格离散化的多孔介质局部非热平衡模型。通过数值计算对... 以填充床式相变蓄热器作为研究对象,将60%NaNO3和40%KNO3混合而成的二元硝酸盐作为传热流体,将59.98%MgCl2、20.42%KCl、19.6%NaCl混合熔盐作为相变材料,建立无需对每个封装颗粒网格离散化的多孔介质局部非热平衡模型。通过数值计算对填充床式相变蓄热器的蓄热性能进行研究,分析了扰流参数以及颗粒结构参数等对蓄热器蓄热性能的影响。为提升蓄热器的蓄热性能,采用非均匀颗粒直径分布,并与等颗粒直径进行比较。结果表明:与填充0.025 m和0.015m的等颗粒直径相比,蓄热器上端填充0.025m和下端填充0.015m的非均匀颗粒直径分布的相变材料完全融化时间分别缩短了3.81%和1.90%。 展开更多
关键词 填充床相变蓄热器 多孔介质模型 蓄热特性 扰流参数 非均匀颗粒结构参数
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