加金属丝水平单圆管蓄冰数值模拟

钟 亮，潘 阳

（华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013）

冰蓄冷系统在电力负荷较低的夜间用电低谷期采用制冷机制冷，利用冰的潜热特性，将冷量储存起来，在电力负荷较高的白天用电高峰期，把冰中储存的冷量释放出来，来满足建筑物空调或生产工艺的要求，达到转移尖峰电力、减轻电网负荷、节省电费、降低设备容量的设备。冰蓄冷系统按结冰方式分为动态蓄冰和静态蓄冰，其中静态蓄冰包括盘管式蓄冰和冰球式蓄冰等。许多学者为提高盘管式蓄冰的效率做了许多有益的实验和理论研究。

Motoi Yamaha[1]对盘管式蓄冰桶性能进行了实验研究，指出当底部水温降到4℃后，蓄冰桶上部的水温迅速下降，是受水的自然对流的影响。N.H.Saeid[2]研究了水的密度反转对多孔腔内的自然对流的影响。刘道平等[3-4]通过对有限空间水平恒壁温单圆管蓄冰过程水的自然对流实验研究，明确指出水的自然对流对于结冰轮廓和温度分布有明显的影响。在水的初始温度高于4℃时，结冰轮廓呈现上小下大梨形状；当水的初始温度低于4℃时，结冰轮廓呈现上大下小倒梨形状。Yuwen Zhang和Amir Faghri[5]研究了相变储能系统（管外为相变储能材料，管内为导热系数不高的流体）中通过在管内部加金属翅片来强化传热的过程。他通过运用焓法建立数学物理模型，着重强调了管内强制对流的液体与管外的耦合换热过程。通过数值计算确定在传热弱侧加入金属翅片的确对蓄冰效率有很大的提高。……