简介：为提高普适性和预测性，建立了相变蓄热球体堆积床热性能的传热模型，可以对系统多种热性能参数进行计算分析。经验证明模型结果与实验结果较吻合。表明该模型对相变蓄热球体堆积床的结构设计、性能模拟及运行管理可提供理论指导。
关键字：蓄热相变材料传热蓄冰球体堆积床
近年来，随着人们节能和环保意识的不断增强，相变贮能系统应用日益广泛，在太阳能利用、区域供热和供冷（DHC）、建筑节能系统、蓄冷空调系统和一些余热回收系统中已经获得应用或正在引起研究者的关注［1，2］。为流体和球体壁面间的对流换热热阻，Rw=为球壳导热热阻，为相变层导热热阻。Ac和ε分别为堆积床的横截面积和孔隙率。初始条件：rp(x,t=0)=rp,0(x)，Tf(x,t=0)=Tf,i；边界条件：Tf(x=0,t)=Tf,in(t)。1.2量纲为1化为了更本质地刻画该类相变换热器的共性特征，拓宽模型的适用范围，对涉及参数及方程进行了量纲为1化：令(9)
图9相变比例随时间的变化情况图10无量纲总传热系数随时间的变化情况
图11相变传热速率随时间的变化情况图7～10分别描述了放冷过程中流体温度分布、相变界面、相变材料中发生相变的质量比和无量纲总传热系数随时间的变化趋势。图11显示了传热速率随时间变化的实验及计算结果。由图可见，模拟结果基本反映了实际变化规律，数值上也较吻合。由上述分析及图7～11可看出：1)Fr和Ueff是系统设计和运行管理的重要参数，但实际系统中难以监测。藉此模型可对系统性能进行分析，从而为系统设计和运行管理提供帮助。2)对实际系统，往往只对很有限的典型运行工况进行性能实验，所得实验结果难以外推。藉此模型，可利用有限的实验结果，预测系统在其它工况下的热性能。
