波纹管相变蓄热单元

熔化时间降39.3%

针对相变蓄热单元传热不足的问题,提出波纹管强化结构,通过实验与数值模拟验证其在强化传热方面的有效性,为蓄热单元优化提供新途径。

张昆 · Renkai, Xue · Zhiyong, Li · Wang, Weiwei · 王良璧 · 宋克伟 · Shi, Guangtian

Applied Thermal Engineering 2025

具体参数

熔化时间缩短率(温度效应)

{'zh': '53.5', 'en': '53.5'} %

熔化时间缩短率(流量效应)

{'zh': '27.5', 'en': '27.5'} %

熔化时间缩短率(波纹管 vs 直管)

{'zh': '39.3', 'en': '39.3'} %

平均传热速率提升率

{'zh': '38.0', 'en': '38.0'} %

技术优势

熔化时间最多缩短39.3%

波纹管增加了传热面积，改变了流动结构，提高了局部流速，从而显著强化了传热。

平均传热速率提升38%以上

优化后的波纹管与直管相比，平均传热速率提高了38.0%以上。

提高入口温度更有效

将传热流体温度从60 °C提高到85 °C，熔化时间缩短53.5%，而提高流速仅缩短27.5%。

应用场景

• 相变蓄热：提高相变蓄热单元的充放热速率，缩短蓄热时间。
• 工业余热回收：用于回收工业余热，提高余热利用效率和响应速度。
• 太阳能热利用：提高太阳能热储存的充热速率，适应太阳能间歇性。