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复杂结构高温熔盐流动换热及热膨胀特性研究的任务书
任务书
题目：复杂结构高温熔盐流动换热及热膨胀特性研究
背景与意义：
熔盐技术是一种重要的高温热能储备方式，广泛应用于太阳能热发电、铀-钍-氦钾堆和其他热能系统中。但是，在高温熔盐流动换热过程中，由于熔盐流动的复杂性和高温环境的影响，其换热效率和运行安全性等方面的问题，一直困扰着熔盐技术的应用与发展。因此，对于复杂结构高温熔盐流动的换热及热膨胀特性进行深入研究和探索，将有助于提高熔盐技术的应用性能和运行效果。
研究内容：
1.通过实验和数值模拟相结合的方法，研究复杂结构高温熔盐流动换热的特性，主要包括如下几个方面：
（1）测量和分析复杂结构高温熔盐流动的温度和速度场，以及相应的热传递特性。
（2）研究复杂结构高温熔盐流动的湍流特性和湍流辐射传热机制，探讨流动换热机理和效率。
（3）对复杂结构高温熔盐流动换热过程中的热膨胀特性进行测量和分析。
2.通过理论分析、计算模拟和实验验证相结合的方法，提出并验证一种有效的高温熔盐流动换热的优化方案。
（1）以复杂结构高温熔盐流动换热的实验和数值模拟结果为依据，理论推导出高效的流动换热模型。
（2）基于流动换热模型，进行计算模拟，分析复杂结构高温熔盐流动换热的优化方案，并给出具体的实验验证方案。
（3）在实验室和实际的工程环境中，对复杂结构高温熔盐流动换热的优化方案进行验证。
研究成果：
1.通过实验和数值模拟相结合的方法，深入研究了复杂结构高温熔盐流动的换热及热膨胀特性，获得了温度和速度场、热传递特性和湍流辐射传热机制等方面的重要数据。
2.提出了一种适用于复杂结构高温熔盐流动换热的优化方案，并在实验室和实际的工程环境中进行了验证。
3.为熔盐技术的应用和发展提供了重要的科学依据和技术支持，具有重要的理论和实践价值。
研究方法：
1.实验：采用高精度的实验设备和技术，测量和记录复杂结构高温熔盐流动的温度和速度场信息，以及相应的热传递特性和热膨胀特性等数据。
2.数值模拟：采用计算流体力学（CFD）和计算热力学（CTS）等方法，建立复杂结构高温熔盐流动换热的数值模型，在计算机上进行数值模拟和优化。
3.理论分析：以实验和数值模拟为基础，通过理论推导和分析，研究复杂结构高温熔盐流动的换热机理和效率，并提出优化方案。
4.实验验证：在实验室和实际工程环境中，对复杂结构高温熔盐流动的换热优化方案进行验证，评估其实用性和效果。
研究计划：
本研究计划分为三个阶段进行：
第一阶段（6个月）：完成复杂结构高温熔盐流动的实验测量，获得温度和速度场信息，分析热传递特性和热膨胀特性等数据。
第二阶段（12个月）：建立复杂结构高温熔盐流动的数值模型，进行数值模拟和理论分析，研究复杂结构高温熔盐流动的换热机理和效率，并提出优化方案。
第三阶段（12个月）：在实验室和实际工程环境中，对复杂结构高温熔盐流动的换热优化方案进行验证，评估其实用性和效果，撰写研究报告并发表相关论文。
参考文献：
1.LiP,WangW,WangX,etal.Studyonflowandheattransferperformanceofmoltensaltinaspiralcoil[J].RenewableEnergy,2019,139:635-646.
2.WangY,TongL,ZhangD,etal.Numericalsimulationofflowandheattransfercharacteristicsofmoltensaltinacirculartubeunderhightemperature[J].RenewableEnergy,2020,152:1291-1302.
3.QiuR,WangX,HuangB,etal.Heattransfercharacteristicsanalysisofmoltensalttubewithserratedfin[J].EnergyConversionandManagement,2020,219:113162.