[发明专利]填充床式蓄热/冷器

权利要求书

1.一种填充床式蓄热/冷器，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部设有多个隔热层，各所述隔热层沿所述壳体的轴向依次间隔设置，所述隔热层能够将所述壳体的内部分隔为多个填充腔室，各所述填充腔室中均填充有储能介质，且各所述填充腔室沿轴向的两端分别设有均流隔板，所述均流隔板上设有筛孔；

位于所述壳体中间段的相邻所述隔热层之间的间距大于靠近所述壳体两端的相邻所述隔热层之间的间距；

各所述隔热层在所述壳体内的布置方法如下：

获取所述填充床式蓄热/冷器以及换热流体的基本参数；

设定所述隔热层布置的数量为n，相邻所述隔热层之间的间距为d，基于所述填充床式蓄热/冷器的基本参数，建立所述填充床式蓄热/冷器的二维轴对称的初始物理模型；

采用传热模型分别计算在储能、释能和间歇期的所述填充床式蓄热/冷器的内部温度场，获取所述初始物理模型的基本温度场，并绘制不同时刻所述填充床式蓄热/冷器内斜温层的厚度变化曲线图；

在固定理论储能量的前提下，在所述初始物理模型的基础上分别改变n和d的数值，搭建所述填充床式蓄热/冷器的不同物理模型，并重复进行迭代计算，获取不同物理模型下对应的斜温层厚度；

对不同物理模型下对应的斜温层厚度进行比较，确定斜温层厚最小的物理模型下对应的n和d的数值。

2.根据权利要求1所述的填充床式蓄热/冷器，其特征在于，所述壳体上沿轴向的两端分别设有换热流体进出口，各所述换热流体进出口均与所述壳体的内部连通。

3.根据权利要求1所述的填充床式蓄热/冷器，其特征在于，所述壳体包括壳体内壁和壳体外壁，所述壳体内壁和所述壳体外壁之间设有绝热层。

4.根据权利要求3所述的填充床式蓄热/冷器，其特征在于，所述壳体内壁为与所述储能介质的颗粒形状相适配的波浪形结构。

5.根据权利要求3所述的填充床式蓄热/冷器，其特征在于，所述壳体内壁和所述壳体外壁均采用金属材料制成；所述绝热层为气凝胶毡层、玻璃棉层、岩棉层、膨胀珍珠岩层、发泡水泥层或真空层。

6.根据权利要求1所述的填充床式蓄热/冷器，其特征在于，所述隔热层为多孔材料隔热层。

7.根据权利要求1至6任一项所述的填充床式蓄热/冷器，其特征在于，各所述筛孔从所述均流隔板的中心至外圈依次布置，且各所述筛孔的直径从所述均流隔板的中心至外圈逐渐增大。

8.根据权利要求7所述的填充床式蓄热/冷器，其特征在于，各所述筛孔的直径设置方法如下：

获取所述填充床式蓄热/冷器以及换热流体的基本参数；

通过计算修正雷诺数确定填充床式蓄热/冷器内部的换热流体的流动状态；

设定所述均流隔板上各所述筛孔的直径Φ，基于所述填充床式蓄热/冷器的基本参数，采用层流模型或湍流模型，建立所述填充床式蓄热/冷器的二维轴对称的初始物理模型；

在所述初始物理模型的基础上分别改变Φ的数值，搭建所述填充床式蓄热/冷器的不同物理模型，获取不同物理模型下对应的换热流体流动速度场，进而获取不同物理模型下对应的流速均匀度；

分别计算不同物理模型下所述均流隔板造成的流动阻力；

对不同物理模型下对应的流动阻力以及流速均匀度分别进行比对分析，确定流动阻力最小且流速均匀度最高的物理模型下对应的Φ的数值。