平板微热管阵列--泡沫铜复合结构相变蓄热装置蓄放热特性研究的开题报告.docx

平板微热管阵列--泡沫铜复合结构相变蓄热装置蓄放热特性研究的开题报告
一、选题背景
近年来，随着全球能源危机日益严峻，加强节能减排、发展绿色能源和建立可持续的能源体系已经成为世界各国普遍关注的问题。而太阳能作为一种清洁、可再生的能源，自然成为了各国推广的重要能源之一。但是，太阳能作为可再生的清洁能源，其能量密度低、波动性大的特点，极大地影响了其普及和应用范围。因此，如何高效地储存和利用太阳能成为了当前亟待解决的问题。
相变蓄热技术，作为一种具有高能量密度、高效节能的储能技术，近年来逐渐引起了人们的关注。其中，相变蓄热装置是实现相变蓄热技术的核心设备之一，其性能的优劣直接影响到相变蓄热技术的实用性和推广性。因此，研究相变蓄热装置具有重要的理论和实用价值。
本研究拟采用平板微热管阵列和泡沫铜复合结构相结合的方式，研究相变蓄热装置的蓄放热特性。平板微热管阵列作为相变蓄热器中的传热元件，其高效的传热特性可以提高相变蓄热器的储能效率；泡沫铜复合结构作为相变材料的载体，其具有良好的导热性能和相变性能，能够满足相变蓄热器中相变材料的要求，同时也具有较好的机械强度和稳定性，能够保证相变蓄热器的使用寿命。因此，本研究对于提高相变蓄热技术的应用效率和推广性，以及实现太阳能等可再生能源的高效利用具有一定的意义。
二、研究目的
本研究的目的是采用平板微热管阵列和泡沫铜复合结构相结合的方式，研究相变蓄热装置的蓄放热特性，探究不同工况下相变蓄热装置的蓄放热特性及其影响因素，为相变蓄热技术的研究和应用提供理论和实践基础。
三、研究内容
本研究的主要研究内容包括：
1.设计和制备平板微热管阵列和泡沫铜复合结构相变蓄热器。本研究将采用数值模拟的方法，设计平板微热管阵列的结构和参数，并选择合适的材料，制备出平板微热管阵列；同时，将采用静压成型的方法，制备泡沫铜复合结构。
2.对相变蓄热器的热性能进行测试和分析。本研究将采用热物理参数测试仪器，对相变蓄热器在不同工况下的蓄放热特性进行测试，得出其相变时的蓄热和放热能力以及其影响因素。
3.通过数值模拟分析优化相变蓄热器的结构和参数。本研究将采用数值模拟的方法，对相变蓄热器的结构和参数进行优化，得出其最佳的结构和参数，提高相变蓄热器的热效率和储热能力。
四、研究方法
本研究将采用实验方法和数值模拟相结合的方式，对相变蓄热装置的蓄放热特性进行测试和分析，同时通过数值模拟分析优化相变蓄热器的结构和参数。
实验部分：采用热物理参数测试仪器，对相变蓄热器在不同工况下的蓄放热特性进行测试和分析；采用实验室条件下的人工光源和温度控制设备，模拟太阳辐射工况下的实际运行情况，测试和分析相变蓄热器在不同工况下的蓄放热特性。
数值模拟部分：采用FLUENT软件，建立相变蓄热器的三维几何模型，模拟其热传输过程，得出不同结构和参数下的蓄放热特性，并通过优化模拟结果，得出相变蓄热器最佳的结构和参数。
五、预期成果
1.完成平板微热管阵列和泡沫铜复合结构相变蓄热器的制备，建立相变蓄热器的测试平台。
2.对相变蓄热装置在不同工况下的蓄放热特性进行测试和分析。
3.通过数值模拟分析优化相变蓄热器的结构和参数，并得出其最佳的结构和参数。
4.撰写一篇关于平板微热管阵列和泡沫铜复合结构相变蓄热装置蓄放热特性研究的论文，并提交期刊进行发表。
六、研究意义
1.本研究将为相变蓄热技术的研究和应用提供理论和实践基础。
2.本研究将为太阳能等可再生能源的高效利用提供技术支持和借鉴。
3.本研究将为提高我国能源利用效率，加快建设节能型、低碳型、绿色型社会提供有益的探索和研究。