管壳内石蜡相变传热过程的数值模拟与优化的中期报告.docx

管壳内石蜡相变传热过程的数值模拟与优化的中期报告
中期报告
一、研究背景
管壳内石蜡相变传热是一种常见的储能技术，其可应用于太阳能、风能以及地热等多种可再生能源领域，被广泛应用于各类建筑节能、热能储存等应用领域。研究管壳内石蜡相变传热对于提高能源利用效率、减少能源消耗、优化能源结构以及加速可再生能源的普及应用具有十分重要的意义。
二、研究内容
本文主要针对管壳内石蜡相变传热过程进行数值模拟与优化研究。具体内容包括以下几个方面：
1.建立管壳内石蜡相变传热的数学模型。
针对管壳内石蜡相变传热过程，我们将建立相应的数学模型，并考虑石蜡的传热、传质以及相变过程等因素，以及壳体与管道的热交换作用等因素。对模型进行分析与求解，得到相关参数的计算结果。
2.数值模拟管壳内石蜡相变传热过程。
采用现有的计算流体力学（CFD）数值模拟方法，对管壳内石蜡相变传热过程进行模拟与计算。通过数值模拟得到传热过程中的温度、相变速率等相关参数，为石蜡相变传热过程的优化提供基础数据。
3.优化管壳内石蜡相变传热过程的参数。
通过对数值模拟结果的分析与统计，对管壳内石蜡相变传热过程的相关参数进行优化，以提高传热效率和能量存储密度等参数。同时，在优化中需考虑工程实际应用条件，以达到可实现的优化效果。
三、预期成果
1.建立管壳内石蜡相变传热的数学模型，并对其进行求解。
2.通过数值模拟计算得出管壳内石蜡相变传热过程中的相关参数，包括温度、相变速率等等。
3.优化管壳内石蜡相变传热过程的相关参数，提高传热效率和能量存储密度等参数，并考虑可实现的工程应用条件。
四、进度安排
1.第一阶段：研究管壳内石蜡相变传热过程相关理论，建立数学模型。建模时间：1个月。
2.第二阶段：对模型进行数值模拟，得到计算结果并进行数据分析。数值计算时间：2个月。
3.第三阶段：优化管壳内石蜡相变传热过程的参数，并考虑工程实际应用条件，确定优化方案。优化时间：2个月。
4.第四阶段：编写论文，并进行检查、修订、排版等工作。撰写时间：1个月。
五、参考文献
1.JafariNasr,M.R.,&Esfahani,J.A.(2017).Numericalinvestigationofthemeltingprocessinathermalenergystorageunit.RenewableEnergy,106,183-194.
2.Pham,T.,Lee,T.-S.,Jeong,S.-H.,&Kim,M.-H.(2019).Numericalstudyonchargingprocessofaphasechangematerial(PCM)thermalstorageunitwiththinfinunderdifferentinlettemperaturesduringchargingprocess.EnergyConversionandManagement,185,43-54.
3.Příhoda,J.,Zajíc,V.,Charvat,P.,&Brouček,J.(2015).HeattransferenhancementemployingaPCM(phasechangematerial)layerinaheatstorage-tank.AppliedThermalEngineering,91,989-996.
以上仅为参考文献，具体参考文献将会随着研究的深入而不断更新。