摘要:为研究基于SrBr2·6H2O的封闭式热化学反应器的储/放能特性,本文建立了相应的三维瞬态多物理场耦合模型,分析了储/放能过程中反应器内的温度、转化率以及换热流体出口温度的变化情况,比较了不同形状的翅片对储/放能过程的强化效果,并讨论了换热流体(HTF)温度、流速和水蒸气压力对反应器储/放能性能的影响。结果表明,封闭式热化学反应器内的径向传热受到热化学储能材料(TCM)低导热系数的限制,采用翅片不仅能够加快反应速率,而且可以提高放能过程中的能量品位,且当表面积相同时,纵向翅片对反应器的传热的强化效果优于横向翅片:与无翅片反应器相比,纵向翅片反应器和横向翅片反应器的储/放能时间分别减少了36.96%、35.97%和20.74%、20.07%;HTF温度和水蒸气压力对反应器的影响十分显著,HTF温度的增加促进储能过程,使储能时间减少59.94%,储能功率增大,但是也会抑制放能过程,使放能时间增加65.26%,放能功率减小。水蒸气压力的增加抑制储能过程而促进放能过程,使储能时间增加了40.83%,放能时间减少了84.39%;HTF流速的增大有利于TCM和HTF之间的换热,使储/放能时间分别减少14.14%和5.91%。。研究结果能够为封闭式水合盐热化学反应器的实际应用提供重要指导和参考。
文章目录
1 物理模型及控制方程
1.1 物理模型
1.2 控制方程
1.3 初始及边界条件
2 网格独立性检验和模型验证
2.1 网格独立性检验
2.2 模型验证
3 结果讨论
3.1 不同反应器结构的性能对比分析
3.2 操作参数对反应器的影响
4 结 论