我们可以看到,热分层受许多因素的影响作为水箱的长径比(高径比),热损失对周围环境和混合由于进出口流。通过目前的研究,还进行了另一项技术,该技术的目的是通过集成太阳能储罐内的平板来提高热分层。因此,本文重点研究了平板的位置和方向对两种储罐结构的热性能的影响。采用CFD商业代码Fluent 15进行数值模拟,并对数值观测结果进行解释。 代表云南太阳能热水箱热分层的模型主要处理的情况是竖直水箱由底部的冷水供应,并根据负荷剖面从顶部提供热水。由于数值稳定性的原因,将储罐划分为足够精细的水平层,从而模拟分层。建立了各层的能量和质量方程。整个系统的重新解决方案提供了水箱层的温度特征,根据水的负荷剖面,所需的热能(夜间电力和白天的太阳能补充或天然气) 热水生产是太阳能在建筑中的优势应用之一。这是由于需求的性质:热水温度(45 ~ 60℃),全年需求变化微弱。除了太阳能集热器外,太阳能热水加热系统的基本组成部分是蓄云南太阳能热水箱(图1),如果能很好地改善分层,蓄云南太阳能热水箱内的能量就会增加。因此,本研究的目的是通过对如图1所示的标准储罐进行CFD参数化研究,了解储罐的热行为。 2.1。示意图配置的定义 本文对图2和图3所示的两种储罐结构进行了数值研究。 ![]() 图2给出了几何模型的太阳能热水储罐符合金属平板足够薄位于高度与直径d。h充电过程的物理模型cylind-rical罐由出口和进口港口的右侧墙柜。如图2所示,冷水入口位于水箱底部,热水出口位于水箱顶部。进口供应太阳能157 (2017)441-455 均速vin = 0.1694 m s−1,锡的温度15℃。外墙和平板保持绝热。在Fluent CFD商业软件中建立了充液模式下的二维非定常流场模型。分别作为CFD求解器和网格发生器使用。 考虑了七种不同的储罐结构,将平板放置在垂直标准热水罐内的三个位置(底部、中部和顶部)。因此,所执行的配置为:1-底、1-中、1-顶、2-底-中、2-中、2-底-顶和3个完全集成在储罐内的平板,如图2所示。研究了平板位置对标准储罐内热分层的影响。 图3显示了示意图储罐的第二种配置。在这种情况下,出口和进口喷嘴分别位于储罐的中心顶部和底部表面。储罐配置有金属平板,同样足够薄,位于中等高度,直径为d。水箱尺寸如图3所示。进口气流从主油箱和平板之间的区域通过。这种结构的设计是为了减少导致混合过程的射流。热水的流动是从最高的水箱点提取,以确保出口温度是最大限度的。分别在初始温度为50°C和入口温度为15°C时,以0.1694 m s−1的匀速速度进行了仿真。此外,外墙和平板保持绝热。 在这个配置中,储罐包含一个平板放置在不同方向量化的角度α的变化从0到π(0α⩽⩽π)如图3所示。研究了平板倾角对立式储罐内热分层的影响。 为了更好地预测内部流场行为,采用优化的自适应网格细化方案,使更精细的网格应用于整个流场,正确预测流场特征。CFD代码考虑了二维效应。实际上,由于坦克的几何形状是对称的,并且所有的结果都以温度等值线和流线的形式绘制在坦克上,所以在坦克的整个半部分建立了二维截面模型。在二维剖面上工作减少了计算时间,是模拟水消耗过程中充放电循环的一种合适方法。 本研究的主要目的是研究储液罐充液运行方式下的热流场演化及储液罐内热分层的建立过程。 (责任编辑:中建太阳能) |