圆管内自由固体相变材料定热流接触熔化

计算物理 ›› 2011, Vol. 28 ›› Issue (4): 529-534.

圆管内自由固体相变材料定热流接触熔化

赵元松¹, 梁卫华², 陈文振³

1. 海军装备研究院, 上海 200235;
2. 海军政治指挥学院, 江苏南京 210016;
3. 海军工程大学船舶与动力学院, 湖北武汉 430033

收稿日期:2010-08-17 修回日期:2010-12-27 出版日期:2011-07-25 发布日期:2011-07-25
作者简介:赵元松(198l-),男,博士,工程师,主要从事相变传热,动力系统标准化研究,E-mail:zhaoyuansong@sohu.com
基金资助:
国家自然科学基金(50376074)资助项目

Contact Melting of Unfixed Solid Phase Change Material Inside a Cylindrical Tube with Constant Heat Flux

ZHAO Yuansong¹, LIANG Weihua², CHEN Wenzhen³

1. Naval Academe of Armament, Shanghai 200235, China;
2. Naval Command College, Nanjing 210016, China;
3. College of Naval Architecture and Power, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China

Received:2010-08-17 Revised:2010-12-27 Online:2011-07-25 Published:2011-07-25

摘要/Abstract

摘要： 针对水平圆管内自由固体相变材料储能时的吸热熔化,运用接触熔化理论建立定热流圆管热源接触熔化模型.运用Nusselt液膜理论,建立熔化控制方程,并求解得到无量纲熔化方程组.分析讨论不同工况下熔化速度、液膜层厚度和压力分布等熔化参数的变化规律,探讨各影响因素对熔化的影响,并与温差熔化结果进行比较,研究第二类热边界条件下的接触熔化规律.发现,熔化过程中随着固体高度的减小,接触熔化液膜厚度逐渐增大,使熔化速度降低;热流密度较小时,其变化对熔化影响显著.

关键词: 接触熔化, 传热, 相变, 热流

Abstract: Melting of unfixed solid phase change material(PCM) inside a cylindrical tube was investigated.An analysis model of contact melting inside a cylinder tube with constant heat flux was established.Control equations of melting were established with Nusselt's liquid film theory,and dimensionless melting equations were obtained theoretically.Melting velocity,thickness and pressure distribution of molten layer were discussed,and they were compared with melting under Dirichlet condition to study melting law with Neumann condition.It was found that molten film thickness increases as height of solid decreases,and melting velocity decreases during melting process.Heat flux has great effect on melting while heat flux is low.

Key words: contact melting, heat transfer, phase change, heat flux

中图分类号:

O551.3

赵元松, 梁卫华, 陈文振. 圆管内自由固体相变材料定热流接触熔化[J]. 计算物理, 2011, 28(4): 529-534.

ZHAO Yuansong, LIANG Weihua, CHEN Wenzhen. Contact Melting of Unfixed Solid Phase Change Material Inside a Cylindrical Tube with Constant Heat Flux[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2011, 28(4): 529-534.

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