热能动力工程

作者：陈泓宇,赵静,武广龙,曾鑫

单位：中煤科工清洁能源股份有限公司,,中煤科工清洁能源股份有限公司,,中煤科工清洁能源股份有限公司,,中煤科工清洁能源股份有限公司,

关键词：固体蓄热;边蓄边放;数值模拟;传热;流固耦合

基金：中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项项目(2023-2-KJHZ001)

新型电力系统中，固体电蓄热技术在生产供热和电网调峰等领域得到应用。现有研究多集中于独立的蓄热或放热过程分析，缺少对实际应用中“边蓄边放”运行模式下蓄热体内部传热特性研究。以某工程蓄热体风道结构为研究对象，建立流固耦合传热风道模型，通过数值模拟计算重点研究了不同风速（2、3、5 m/s）对边蓄（通电蓄热）边放（通风放热）过程中温度场演化及热量分配的影响规律。结果表明：风速是调控蓄热体储热与空气放热比例的关键参数。低风速（2、3 m/s）下，蓄热体、电热丝及出口空气温度均持续升高，蓄热体储热量显著增加；高风速（5 m/s）下，蓄热体温度下降，电热丝产生热量均被空气带走。风道内温度场呈径向对称、轴向递增分布，电热丝温度主导整体温度分布。增大风速可减薄热边界层厚度，强化对流换热，提高单位时间放热量，但会抑制蓄热体的温升。研究结果揭示了边蓄边放过程传热机理，为蓄热装置运行参数优化设计提供了理论依据。

来源：2025年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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