不同压缩比螺旋翅片对相变储能罐蓄热的影响机制

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摘 要：在传统螺旋翅片基础上提出3种不同压缩比的螺旋翅片结构。首先数值模拟不同压缩比的螺旋翅片储能罐相变材料的熔化过程；其次，讨论4个储能罐中温度场和固液界面的演变情况；再次，分析液相分数、平均温度和平均努塞尔数的变化趋势；最后，对比不同压缩比下相变材料的总蓄热量、熔化时间和平均蓄热速率。结果表明：设计压缩比合适的螺旋翅片可有效促进储能装置相变材料的熔化，减轻下部温度垂直分层现象，增强相变材料的自然对流，提升相变储能罐的蓄热性能；随着压缩比的增加，蓄热速率呈先增加后减小的趋势，而完全熔化时间则先减少后增加；与无压缩螺旋翅片的储能罐相比，当压缩比为3时，石蜡完全熔化时间缩短27.27%，平均蓄热速率提升33.33%，但当压缩比增加到7时，平均蓄热速率反而下降25%，完全熔化时间增加34.67%。（剩余11616字）