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《鋁基合金高溫相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要太陽(yáng)能是巨大的能源寶庫(kù)，具有清潔無(wú)污染、取用方便的特點(diǎn)，但受到地理、晝夜和季節(jié)等規(guī)律性變化的影響，以及陰晴云雨等隨機(jī)因素的制約。為了保持供熱或供電裝置穩(wěn)定不間斷地運(yùn)行，熱能的儲(chǔ)存技術(shù)日益引起人們的重視。金屬基相變儲(chǔ)熱材料具有儲(chǔ)能密度大，過(guò)冷度小，導(dǎo)熱率高，反復(fù)相變后長(zhǎng)期性能穩(wěn)定，過(guò)程易控制等特點(diǎn)，因而在高溫儲(chǔ)熱方面具有廣泛的用途。本文根據(jù)太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)工作溫度為400．800℃的具體要求，結(jié)合已有的研究成果，選取課題組設(shè)計(jì)并制備的鋁合金相變儲(chǔ)熱材料中的A1．Si系列鋁合金。運(yùn)用金相顯微技術(shù)、綜合
2、熱分析技術(shù)等手段，對(duì)其金相組織、密度、相變溫度、單位質(zhì)量材料的相變潛熱等性能進(jìn)行了研究。A1．Si系列的鋁合金儲(chǔ)熱材料單位質(zhì)量相變潛熱較高，其中鋁硅共晶成分的鋁合金單位質(zhì)量相變潛熱最高，約為450J／g。本文以儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，利用ANSYSl0．0建立了儲(chǔ)熱室隔熱壁二維、三維有限元模型，對(duì)儲(chǔ)熱室隔熱性能進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對(duì)二維和三維分析結(jié)果進(jìn)行比較。本文還針對(duì)以裝有儲(chǔ)熱材料A1．Si合金的鋼管為儲(chǔ)熱單元為研究對(duì)象，建立三維有限元模型并對(duì)其進(jìn)行瞬態(tài)分析并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。本文以儲(chǔ)熱室隔熱分析結(jié)果為基礎(chǔ)
3、，利用VisualBasic6．0對(duì)ANSYS分析過(guò)程進(jìn)行程序二次開(kāi)發(fā)，得到儲(chǔ)熱室隔熱分析ANSYS程序調(diào)用模塊，實(shí)現(xiàn)了從外部直接修改各種參數(shù)并調(diào)用ANSYS程序進(jìn)行模擬的功能。本文還利用二次開(kāi)發(fā)得到的模塊，對(duì)比參數(shù)修改前后的模擬結(jié)果。·研究結(jié)果表明：鋁硅合金儲(chǔ)熱密度高、相變潛熱大，在太陽(yáng)能高溫儲(chǔ)熱方面具有很大的前景；基于ANSYS的儲(chǔ)熱室隔熱分析與理論計(jì)算結(jié)果非常吻合，對(duì)儲(chǔ)熱室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到了很好的輔助作用；基于VB的ANSYS程序二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了程序外部調(diào)用功能，通過(guò)對(duì)參數(shù)的修改實(shí)現(xiàn)了從一種材料得到多
4、種材料分析的目的。本文的研究成功為下一步對(duì)儲(chǔ)熱室的模擬及實(shí)際建立打下了基礎(chǔ)，該儲(chǔ)熱系統(tǒng)及二次開(kāi)發(fā)模塊具有很大的開(kāi)發(fā)潛力。關(guān)鍵詞：相變儲(chǔ)熱材料，鋁合金，有限元，數(shù)值模擬，二次開(kāi)發(fā)AbstractSolarenergyisahugetreasureofpowersourcebecauseit’Scleanandpollution—freeanditcanbegoRenconveniently．HoweveLtheuseofsolarenergyisrestrictedbytheimpactofgeogra
5、phy,dayandnight，seasonalchanges，weatherandotherrandomfactors．Inordertomaintainthestabilityoftheheatingorpowersupplyuninterruptedoperation，thermalstoragetechnologyhasattractedincreasingattention．Withhi曲energystoragedensityandlowerdegreeofsupercooling，met
6、al-basedphasechangematerialshasawiderangeofapplicationinhigh—temperaturethermalstorage．Italsohasadvantagesofhighthermalconductivityandlong·termstabilityafterrepetitivephase—changeaswellaseasyprocesscontr01．Combined、析thexistingresearchandbasedonthehigh-t
7、emperaturesolarthermalpowergenerationsystemforthetemperatureof400—800。C，aseriesofA1-Sialloywerechosenastheobjectofstudyinthisthesis．Thethermalpropertiessuchasmicrostructure，density,phasechangetemperature，latentheatofphasechangeandotherperformancewerestu
8、diedwiththehelpofmetallographictechniqueandintegratedthermalanalysis．AI-Sialloyeutecticcompositionhasthehighestlatentheatabout450J／gamongtheAI—Siseriesaluminiumalloythermalstoragematerialswhichhavehigherphasechangelatentheatthano
