蓄热罐内熔融盐相变蓄放热规律及其热管传热强化研究的开题报告.docx

蓄热罐内熔融盐相变蓄放热规律及其热管传热强化研究的开题报告
一、研究背景
能源与环境问题是全球共同关注的热点问题。利用新能源替代传统能源已成为解决能源与环境问题的重要途径之一。太阳能、风能等可再生能源具有巨大潜力，但也存在着不稳定和不可控因素，因此需要选用适合的储能技术。热储能技术因其高能量密度和长时间存储等特点，被广泛应用于新能源的储能领域中。
目前，热蓄热技术主要包括熔盐蓄热技术、石墨蓄热技术和相变蓄热技术等。相比之下，熔盐蓄热技术具有热容量大、热传导性能好、耐高温等优点，被广泛应用于热储能领域中。但是，熔盐蓄热系统需要选用复杂的设备以达到良好的节能效果，不利于系统的实施、运行及维护，且对于投入成本较高。
相变蓄热技术是一种新兴的储能形式，相对于传统的蓄热技术，其具有储能密度高、储存效率高、周期使用次数高等优点。由于具有这些优点，相变蓄热技术已在工业界和生活中得到广泛应用。
二、研究意义
熔盐蓄热技术具有的劣势和投入成本高等问题，限制了其在实际中的推进和应用，因此研究相变蓄热技术具有重要意义。研究相变蓄热技术在新能源领域的应用，对于解决能源储存问题，缓解能源供需矛盾，优化能源结构以及促进可持续发展等方面具有重要意义。
相变储能材料与传统储能材料不同，其储能过程中不同温度下的储能量和相应的变化规律存在大量的异质性和非线性，需要深入研究其储能规律，以便更好的掌握其储能特性，并为其应用提供理论与技术支撑。
三、研究内容
1.相变蓄热技术储存过程中不同温度下的储能特性研究。
2.建立多相耦合储能模型，并通过数值模拟方法，对其运作过程中的储热和释热过程进行分析。
3.研究相变蓄热材料对储能系统传热性能的影响，进一步优化设计。
4.基于热管传热强化技术开展传热性能研究，并通过实验验证，研究相变蓄热系统传热强化效果是否显著。
四、研究方法
本研究主要采用理论和实验相结合的研究方法：
1.通过建立数学模型和数值仿真方法，对相变蓄热技术的整体工作过程进行研究，分析其储热和释热过程。
2.利用实验平台进行相变蓄热技术的实验研究，测量关键参数，为数值仿真结果提供验证。
3.基于传热理论，采用热管传热强化技术，开展传热性能研究。
五、预期成果
本研究预期获得以下成果：
1.分析相变蓄热技术在新能源储存领域中的应用前景。
2.建立并验证了相变蓄热系统的数值模型，掌握相变蓄热系统的储热和释热特性以及调控方法。
3.研究相变蓄热系统传热性能及其对传热器件的影响。
4.提高相变蓄热系统的能量转化利用效率和优化设计，并推广应用。
六、研究进度
本研究计划分为以下几个阶段：
1.文献综述及相关研究背景了解和学习：1个月。
2.建立相变蓄热系统的数学模型和数值仿真，开展传热强化研究：6个月。
3.完成实验平台的搭建和实验研究：4个月。
4.对实验结果和数值模拟结果进行分析，撰写研究报告和相关论文：2个月。
总计13个月。