分会场

燃料电池与储能

摘要

摘要：为了改善相变材料在储能系统中传热效率偏低的问题，提出一种基于场协同的相变结构优化方法。在非稳态传热速度场与温度梯度场的变化中，以石蜡为测试工质，通过5种不同翅片角度及2种翅片形状对石蜡在储能系统内的传热效率影响进行分析。分析发现在相同时间内，不同翅片角度下石蜡熔化与凝固速率各不相同，以30°为基础其他翅片熔化速率分别提高了4.4%、4.2%、4.1%、1.6%，凝固速率分别提高了67%、65%、38%、1.1%，翅片在45°-60°区间时熔化与凝固速率相对较高。而后通过场协同角对45°-60°区间翅片角度进一步优化，结果表明翅片角度为56°时石蜡熔化及凝固速率最快。在此基础上，通过在弯曲翅片上选择局部协同角的基点的方式确定平均协同角，以全场平均协同角对翅片形状进行优化。结果表明，在设定时间内石蜡在优化后的储能系统内熔化速率提升4.5%，凝固速率提升8%，所提方法的有效性得到了验证。

关键词

石蜡;场协同;翅片;相变;结构优化

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