太陽能熱發(fā)電中鋁基合金高溫相變儲熱材料及儲熱系統(tǒng)研究.pdf

1、能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，隨著全球工業(yè)的迅猛發(fā)展，全球化石燃料不斷減少，迫切要求各國開發(fā)利用新能源。 太陽能是巨大的能源寶庫，具有清潔無污染、取用方便等特點，但是太陽輻射具有顯著的稀薄性、間斷性和不穩(wěn)定性，而蓄熱技術是滿足生產和生活中連續(xù)利用太陽能的最好方法之一。 在多種儲熱技術中，固-液相變儲熱因具有儲熱密度大、儲熱過程近似恒溫、體積變化小、過程易控制等優(yōu)點而得到各國科學家的廣泛重視。 本文研究對象是鋁合

2、金高溫相變儲熱材料及其儲熱系統(tǒng)。該相變儲熱材料具有高的相變潛熱、大的儲熱密度、性能穩(wěn)定、導熱系數大等優(yōu)點，具有很大的開發(fā)潛力。 本文通過設計不同成分鋁合金相變儲熱材料并進行相關熱物理性能實驗，分析了儲熱材料高儲熱密度的機理，選取了一種高效的太陽能高溫儲熱材料。 鋁合金高溫儲熱系統(tǒng)的合理設計可以提高儲熱室內的熱交換能力，延長儲熱系統(tǒng)使用壽命，增強系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，也是整個儲熱系統(tǒng)成功、高效運行的關鍵因素。本文選擇多種保溫性能

3、良好的保溫材料，通過傳熱計算優(yōu)化設計了儲熱室保溫材料組合。 高溫鋁合金對普通不銹鋼、碳鋼均具有較強的腐蝕能力，本文通過分析新型陶瓷材料的高溫性能以及高溫鋁合金對不銹鋼的腐蝕機理，研究了新型陶瓷材料、耐熱鋼以及鎳基高溫合金作為儲熱管道材料的可行性。 本文還針對以鋁合金作為高溫儲熱材料、空氣作為傳熱介質的儲熱室進行了結構設計，包括折流擋板的使用、管道排列、儲熱室內換熱過程的強化以及進、出氣口布置等，計算了兩種不同結構儲熱室的