申请/专利权人：江苏科技大学

申请日：2022-06-24

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN115289889B

主分类号：F28D20/02

分类号：F28D20/02;F28F1/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2022.11.22#实质审查的生效;2022.11.22#著录事项变更;2022.11.04#公开

摘要：本发明公开了一种不规则雪花式翅片相变蓄热装置，包括HTF流道、蓄热装置内管壳体、不规则雪花状结构翅片、PCM蓄热材料和蓄热装置外壳，所述蓄热装置内管壳体中空形成HTF流道，外部连接有不规则雪花状结构翅片，所述不规则雪花状结构翅片外侧套有蓄热装置外壳，不规则雪花状结构翅片和蓄热装置外壳形成的空隙里填充PCM蓄热材料，HTF的热量通过不规则雪花状结构翅片快速传递给PCM蓄热材料，利用相变潜热储存热能，之后再利用储存的热能进行后序换热。本发明结构简单、加工方便、成本低廉，在PCM蓄热材料和内管壳体之间加不规则雪花状翅片，强化了冷热流体与相变材料之间的换热过程，从而实现了冷流体、热流体与固液相变材料三者之间的高效换热。

主权项：1.一种不规则雪花式翅片相变蓄热装置，其特征在于：包括HTF流道1、蓄热装置内管壳体2、不规则雪花状结构翅片3、PCM蓄热材料4和蓄热装置外壳5，所述蓄热装置内管壳体2中空形成HTF流道1，外部连接有不规则雪花状结构翅片3，所述不规则雪花状结构翅片3外侧套有蓄热装置外壳5，不规则雪花状结构翅片3和蓄热装置外壳5形成的空隙里填充PCM蓄热材料4，HTF的热量通过不规则雪花状结构翅片3快速传递给PCM蓄热材料4，PCM蓄热材料4熔化，利用相变潜热储存热能，之后再利用储存的热能进行后序换热，所述不规则雪花状结构翅片3共有8块纵向翅片，根据PCM蓄热材料4熔化时自然对流的性质，利用翅片分布角度α对LHTES的下部区域进行合理加密，通过单因素优化法得到LHTES各项热力学指标最优时的最佳翅片分布角α，利用响应面法对分布角度为α的最优外形不规则雪花翅片状的套管进行翅片几何尺寸优化，得到LHTES各项热力学指标最优时的翅片长度H，翅片厚度m，翅片分叉角度θ，进而得到蓄热量公式和熔化时间公式：蓄热量＝725.63+2.12H-18.46m-0.5955θ-4.56Hm-1.74Hθ+0.7162mθ+7.42H2+5.43m2+5.01θ2熔化时间＝195.5-47.01H-18.93m+12.04θ+15.33Hm+1.9Hθ-3.88mθ+21.9H2+8.92m2+8.35θ2。

全文数据：

权利要求：

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