直接接触熱エネルギー貯蔵容器における相変化材料の熱伝達促進と融解挙動【JST・京大機械翻訳】

He Shiquan; He Shiquan; Wang Weilong; Wei Linhao; Wei Linhao; Ding Jing

文献

J-GLOBAL ID：202002270381528405 整理番号：20A2251139

直接接触熱エネルギー貯蔵容器における相変化材料の熱伝達促進と融解挙動【JST・京大機械翻訳】

Heat transfer enhancement and melting behavior of phase change material in a direct-contact thermal energy storage container

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資料名：
巻： 31 ページ： Null 発行年： 2020年
JST資料番号： W3042A ISSN： 2352-152X 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

実験研究を行い,直接接触熱エネルギー貯蔵(TES)容器における相変化材料(PCM)の熱伝達性能と融解挙動を調べた。PCMはエリスリトールであり,融点は119°Cであった。高温熱伝達油(HTO),Thermia熱伝達油Cはコンテナの底部からPCM領域に流れた。結果は,PCMの融解プロセスが3つの段階,成形チャネル段階,融解段階,および最終段階に分割できることを示した。第一段階では,HTOは固体PCMを通過できず,熱伝達は主に熱伝導であった。融解段階において,HTOはPCM領域を通して流れ,対流熱伝達は支配的であった。相変化の潜熱をこの段階で保存した。最終段階において,固体PCMの大部分は液化され,PCMにおける温度成層はHTOによって発生する強い擾乱の下でほとんど消失した。感覚熱をこの段階で保存した。第一段階で迅速な流れチャネルを作り,融解プロセスを加速するために,平面フィンを有する入口管を計算流体力学法によって数値的に議論した。シミュレーションは,直接接触融解プロセスを解くために,エンタルピー-多孔性定式化を利用した。結果は,プレーンフィンが熱伝達性能を著しく強化し,大きな表面接触面積と自然対流によるPCMの相変化挙動を改善することを示した。流路は,急速に構築した。成形チャネル段階の継続時間は,実験の71分から28分に減少した。しかし,フィンはまた,温度差によって発生する浮力駆動流を障害した。充電プロセスが融解段階に入ると,融解プロセスは強制対流熱伝達によって支配され,2つの流路間の固体PCMは液体になった。固体表面から除去された融解PCMは,液体領域に持ち込まれ,HTOの流れと共に流れた。蓄熱率は,実験と比較して約270%まで向上した。補助熱流束を管とフィンに加えると,熱伝達はさらに改善された。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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エネルギー貯蔵 , 熱交換器,冷却器

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