相变储热材料三水醋酸钠循环热稳定性实验与数值模拟研究.docx

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相变储热材料是一种能够吸收和释放大量热量，并在储热和释热过程中进行相变的材料。这种材料被广泛应用于太阳能热利用系统、空调系统、储能系统等领域，具有储热效率高、储存密度大、寿命长等优点。其中，三水醋酸钠是一种常用的相变储热材料，其储热温度在58~82℃之间，具有较高的储热效率和循环稳定性。本文将对三水醋酸钠的循环热稳定性进行实验和数值模拟研究，以期深入了解其储热特性和优化设计储热系统。
实验部分首先设计了一个循环实验装置，该装置包括一个加热系统、一个冷却系统和一个循环泵。在实验过程中，通过控制加热系统的温度和冷却系统的流量，可以模拟相变储热材料在循环使用中的热稳定性。
实验结果显示，在循环过程中，三水醋酸钠的储热温度和储热效率都能够保持在较稳定的水平。此外，实验还发现，在连续使用100个循环后，三水醋酸钠的储热性能没有显著下降，表明其具有较好的循环热稳定性。
为了更好地了解三水醋酸钠的储热机理和循环稳定性，本文使用数值模拟方法对其进行了研究。首先，建立了三水醋酸钠的热物性模型，包括热容、热导率、相变潜热等参数。然后，采用传热传质方程，通过有限元方法求解了材料在循环过程中的温度场和相变界面的位置。
数值模拟结果表明，在循环过程中，三水醋酸钠的温度分布在相变区域呈现明显的梯度，且相变界面位置随着循环次数的增加而发生变化。此外，模拟还揭示了相变储热材料中潜热的分布和传输机制，为优化材料的储热性能提供了理论依据。
综上所述，本文以相变储热材料三水醋酸钠为研究对象，通过实验和数值模拟的方法，深入研究了其循环热稳定性。实验结果显示，三水醋酸钠在循环使用中具有较好的热稳定性和循环寿命。数值模拟揭示了该材料的温度分布和相变界面位置，并为进一步优化设计相变储热系统提供了理论依据。相信本文的研究结果对于相变储热材料的应用和推广具有重要的指导意义。