Análisis de las características térmicas de un material compuesto de cápsulas de cambio de fase para almacenamiento de energía a escala de poros

LI Mingxuan ,  

JIANG Linsong ,  

SUO Shaoyi ,  

YANG Xinle ,  

XIE Maozhao ,  

摘要

Con el aumento de la demanda de energía a nivel mundial y el empeoramiento de los problemas ambientales, el desarrollo de una tecnología de almacenamiento de energía eficiente se vuelve especialmente importante. Basándose en la escala de poros, se realizó una simulación de los procesos de almacenamiento de calor mediante cambio de fase en un sistema de lecho de cápsulas superpuestas utilizando una simulación de grandes estructuras turbulentas, destacando la temperatura, la distribución del flujo y los torbellinos de diferentes materiales con cambio de fase con diferentes puntos de fusión y propiedades físicas en esta estructura. Se discuten las características térmicas de un lecho de cápsulas de diferentes formas a diferentes velocidades de entrada, y se verifica la simulación con los resultados experimentales. Los resultados de la simulación muestran que durante el proceso de almacenamiento de calor, los campos de flujo y los torbellinos en los poros presentan características dinámicas marcadas; a nivel de poros, se puede observar que el cambio de fase conduce a la curvatura de los flujos y a la formación de torbellinos, lo que aumenta la velocidad local; después de completar el cambio de fase, los campos de flujo y de torbellinos tienden a estabilizarse, y la zona de baja vorticidad ocupa la mayor parte de la región. Finalmente, utilizando el criterio Q para analizar las estructuras de torbellinos del fluido, se encontró que los torbellinos de alta intensidad se concentran principalmente cerca de la pared del tanque.

关键词

material de almacenamiento de energía con cambio de fase; cápsula; escala de poros; simulación de grandes estructuras turbulentas; lecho superpuesto

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