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电加热式平板微热管阵列相变蓄热器蓄放热特性研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着全球能源需求不断增长，对于高效、清洁、可再生能源的需求也越来越迫切。太阳能作为一种无污染、环保、免费的可再生能源，具有巨大的发展潜力。但是，光照时间和天气的不稳定性，使得太阳能难以在全天候提供稳定的供热和供电。因此，如何合理利用太阳能，实现日夜稳定的热能供应，已成为当前能源领域的一个研究热点。
相变材料是一种能够储存和释放大量热能的材料，具有高能量密度、体积小、质量轻、耐久性强等优良特性。相变蓄热器利用相变材料的相变热贮存太阳能热能，可实现集中式太阳能热利用。同时，由于相变材料状态变化过程中，其温度基本上保持不变，因此相变蓄热器还可以实现恒温供热。
平板微热管阵列是一种具有出色传热性能和自调温度的换热器件。它内部具有许多细长微观管道，能够快速地将热量从热源处传递到散热器。而且，微热管具有良好的自适应调温能力，能够自动调节温度，防止因温度过高或过低而导致的器件损坏。
因此，结合平板微热管阵列和相变蓄热技术，开发一种电加热式平板微热管阵列相变蓄热器，以实现高效且稳定的太阳能热利用，具有非常重要的意义。
二、研究目标和内容
本研究的主要目标是探究电加热式平板微热管阵列相变蓄热器在太阳能热利用领域中的应用。具体而言，研究内容包括以下三个方面：
1.设计方案确定：通过理论分析和数值仿真，得出电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的最佳设计方案。考虑相变材料的种类和性质、微热管阵列的数量和布局等因素。
2.蓄放热特性研究：利用实验方法和数值模拟技术，研究电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的蓄放热特性。对其热动力学性能、热响应速度、稳定性进行测试和分析。
3.性能评价和优化：通过对研究结果的总结和分析，评价电加热式平板微热管阵列相变蓄热器在太阳能热利用领域中的性能和优点，并对其进行优化。提高其蓄放热效率和稳定性，降低成本。
三、研究方法和技术路线
本研究采用理论计算、数值模拟和实验测试相结合的方法，以实现对电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的蓄放热特性研究。
具体而言，研究中将采用以下技术和方法：
1.理论分析：根据传热学原理，建立电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的热力学模型，探究其蓄热和放热的机理。
2.数值模拟：采用计算流体动力学（CFD）软件，进行电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的数值模拟和优化设计。模拟求解相变蓄热器的气-液相边界变化、相变区位置、相变物质的温度分布等。
3.实验测试：利用实验室中建立的实验样机，对电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的蓄放热特性进行测试和分析。主要测试项目包括热贮存密度、相变蓄热特性变化曲线、温度响应速度等。
四、预期研究成果
通过本研究，预期达到以下成果：
1.设计出一种电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的最优方案，能够实现太阳能热利用的稳定性和高效性。
2.研究出电加热式平板微热管阵列相变蓄热器的蓄放热特性，包括热贮存密度、相变蓄热特性变化曲线、温度响应速度等，能够为相变蓄热器在太阳能应用领域提供理论基础和实验依据。
3.评价电加热式平板微热管阵列相变蓄热器在太阳能热利用领域中的性能和优点，并对其进行优化。提高其蓄放热效率和稳定性，降低成本。
总之，这项研究对于推广太阳能热利用、提升能源利用效率和保护环境等领域具有重要的实际应用价值和社会意义。