太陽能相變蓄熱裝置蓄熱性能實驗及模擬研究的開題報告

太陽能相變蓄熱裝置蓄熱性能實驗及模擬研究的開題報告開題報告一、選題背景隨著全球能源需求的不斷增長和能源結構的轉型，太陽能作為一種清潔、可再生和豐富的能源，備受人們的關注。然而，太陽能的不穩(wěn)定性和間歇性導致其在實際應用中受到一定限制。因此，太陽能蓄熱技術的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。相變蓄熱技術是一種新型的蓄熱技術，可以利用相變材料在相變過程中釋放或吸收大量的潛熱，實現(xiàn)高效的儲熱和釋放熱能。相比傳統(tǒng)的水儲熱系統(tǒng)，相變蓄熱技術具有高能量密度、儲熱效率高、體積小、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在太陽能熱能利用領域具有廣闊的應用前景。二、研究內容本論文以太陽能相變蓄熱裝置的蓄熱性能為研究對象，目標為實驗和模擬研究太陽能相變蓄熱裝置的蓄熱性能，探究其影響因素及優(yōu)化方法。具體包括以下內容：1.對相變材料進行實驗室測試，測定其相變溫度、潛熱等參數(shù)。2.設計太陽能相變蓄熱裝置，進行蓄熱性能的實驗研究，探究其熱儲存量、儲熱效率、放熱溫度等性能指標，并分析其影響因素。3.基于CFL3D計算流體動力學軟件，建立太陽能相變蓄熱裝置的數(shù)值模型，模擬其蓄熱和放熱過程，驗證實驗結果和建立數(shù)值模型的吻合度，并進一步優(yōu)化蓄熱裝置的結構和參數(shù)。三、研究意義太陽能相變蓄熱技術作為一種新型的太陽能熱能利用方式，其應用前途廣闊。本論文的研究對于推動太陽能相變蓄熱技術的發(fā)展具有重要意義。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：1.提高太陽能熱能利用效率，實現(xiàn)對太陽能的高效利用。2.闡明相變蓄熱技術的基本原理和影響因素，為今后的研究提供參考。3.探索相變蓄熱技術在其他領域的應用，推動其在更廣泛的領域中的發(fā)展。四、研究方法本論文采用實驗和數(shù)值模擬相結合的方式，探究太陽能相變蓄熱裝置的蓄熱性能。具體包括以下步驟：1.實驗室測試相變材料的相變參數(shù)，包括相變溫度、潛熱等參數(shù)。2.設計太陽能相變蓄熱裝置，進行實驗室實驗研究，測定蓄熱性能指標，并分析其影響因素。3.基于CFL3D計算流體動力學軟件，建立太陽能相變蓄熱裝置的數(shù)值模型，模擬蓄熱和放熱過程，驗證實驗結果和建立數(shù)值模型的吻合度，并優(yōu)化蓄熱裝置的結構和參數(shù)。五、預期成果1.實驗室測試相變材料的相變參數(shù)和建立相關數(shù)據(jù)庫。2.實驗研究太陽能相變蓄熱裝置的蓄熱性能指標，分析其影響因素。3.建立太陽能相變蓄熱裝置的數(shù)值模型，并驗證實驗結果和建立數(shù)值模型的吻合度。4.優(yōu)化太陽能相變蓄熱裝置的結構和參數(shù)，提高其蓄熱性能和儲熱效率。六、進度安排本論文的研究工作預計從2021年7月開始，完成時間預計為12個月。具體進度安排如下：1.2021年7月-8月：開題研究、文獻調研；2.2021年9月-10月：相變材料的實驗測試；3.2021年11月-2022年1月：實驗室制備太陽能相變蓄熱裝置；4.2022年2月-2022年4月：實驗測試太陽能相變蓄熱裝置的性能指標；5.2022年5月-2022年7月：建立太陽能相變蓄熱裝置的數(shù)值模型，并驗證吻合度；6.20