本发明专利技术提供一种轴向分布式进气蓄热/冷器，包括壳体，所述壳体的内部设有沿所述壳体的轴向延伸的流体管道，所述流体管道与所述壳体之间形成填充腔室，所述填充腔室内填充有储能介质；在所述流体管道上设有多组流体通孔，每组所述流体通孔均环设于所述流体管道的外周面上，多组所述流体通孔沿所述流体管道的轴向依次间隔布置；所述流体管道通过所述流体通孔与所述填充腔室相连通。本发明专利技术提供的轴向分布式进气蓄热/冷器，能够使换热流体在填充腔室中分布更为均匀，与填充腔室内的储能介质换热更为充分，进而有效提高了蓄热/冷器的储能特性。
【技术实现步骤摘要】
轴向分布式进气蓄热/冷器
本专利技术涉及储能设备
，尤其涉及一种轴向分布式进气蓄热/冷器。
技术介绍
蓄热/冷器作为储热储冷技术的核心部件，采用填充床结构进行储热或储冷，具有环保、安全稳定以及成本较低的优势，且易于实现大规模应用。而填充床形式的蓄热/冷器的储能效率、传热性能直接依赖于蓄热/冷器内部换热流体的分布均匀性，因此，保证蓄热/冷器的流场均匀性尤为重要。现有填充床结构的蓄热/冷器在储能和释能过程中，换热流体沿轴向进入填充床中，与填充床中储能介质进行换热，以实现能量的存储和释放。目前，对于填充床结构的蓄热/冷器的流道设置较为单一，换热流体由填充床一端进入，另一端流出，因而体积较大、储能规模较大的蓄热/冷器，会存在流场分布不均的问题。流场分布不均匀直接影响蓄热/冷器内部温度场，造成填充床内储能介质沿径向方向温度差异较大，填充床的有效容量减小。
技术实现思路
本专利技术提供一种轴向分布式进气蓄热/冷器，能够使流场和温度场的分布更加均匀，进而提升了储能特性。本专利技术提供一种轴向分布式进气蓄热/冷器，包括壳体，所述壳体的内部设有沿所述壳体的轴向延伸的流体管道，所述流体管道与所述壳体之间形成填充腔室，所述填充腔室内填充有储能介质；在所述流体管道上设有多组流体通孔，每组所述流体通孔均环设于所述流体管道的外周面上，多组所述流体通孔沿所述流体管道的轴向依次间隔布置；所述流体管道通过所述流体通孔与所述填充腔室相连通。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，所述壳体包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖对应设置于所述筒体的两端，在所述第一端盖上设有与所述流体管道的一端连通的第一中心通孔，在所述第二端盖上设有与所述流体管道的另一端连通的第二中心通孔。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，还包括第一管道和第二管道，所述第一管道与所述第一中心通孔相连通，所述第二管道与所述第二中心通孔相连通。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，所述第一管道上设有第一阀门，所述第二管道上设有第二阀门。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，在所述第一端盖上设有多个第一边缘通孔，多个所述第一边缘通孔呈环状布置于所述第一中心通孔的外围，各所述第一边缘通孔均与所述填充腔室相连通；在所述第二端盖上设有多个第二边缘通孔，多个所述第二边缘通孔呈环状布置于所述第二中心通孔的外围，各所述第二边缘通孔均与所述填充腔室相连通。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，还包括第三管道和第四管道，所述第三管道分别与各所述第一边缘通孔相连通，所述第四管道分别与各所述第二边缘通孔相连通。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，所述第三管道上设有第三阀门，所述第四管道上设有第四阀门。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，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；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。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，所述储能介质为固体材料颗粒，或所述储能介质为相变材料封装胶囊颗粒，或所述储能介质为固体材料颗粒和相变材料封装胶囊颗粒的混合颗粒。根据本专利技术提供的一种轴向分布式进气蓄热/冷器，所述流体通孔在所述流体管道上的布置方法如下：获取所述轴向分布式进气蓄热/冷器以及换热流体的基本参数；基于所述轴向分布式进气蓄热/冷器的基本参数，建立所述轴向分布式进气蓄热/冷器的二维轴对称的初始物理模型，其中所述流体管道上的流体通孔直径d沿填充床轴向分布方程为d＝A1H3+A2H2+A3H+A4，其中，A1、A2、A3和A4均为常系数，H为填充床高度；通过计算修正雷诺数确定所述轴向分布式进气蓄热/冷器内部的换热流体的流动状态；采用层流模型或湍流模型，在所述初始物理模型的基础上，改变所述流体管道上的流体通孔直径d沿填充床轴向分布方程中的系数Ai，搭建所述轴向分布式进气蓄热/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填充床径向流速分布状态；对不同物理模型下对应的填充床径向流速分布状态进行比对分析，以流速均匀度作为确定所述流体管道上的流体通孔直径d沿填充床轴向分布的指标,并获取流速均匀度最高的物理模型下对应的所述流体管道上的流体通孔直径d沿填充床轴向分布状态。本专利技术中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本专利技术提供的轴向分布式进气蓄热/冷器，通过在壳体的内部设置沿壳体轴向延伸的流体管道，使流体管道与壳体之间形成填充腔室，在填充腔室内填充储能介质，通过在流体管道上设置多组流体通孔，使每组流体通孔均环设于流体管道的外周面上，使多组流体通孔沿流体管道的轴向依次间隔布置，流体管道通过流体通孔与填充腔室相连通；当换热流体沿轴向进入流体管道后，能够改变换热流体的流向，使换热流体通过流体管道上的各流体通孔沿径向进入填充腔室中，从而与储能介质直接接触进行换热。由此，本专利技术提供的轴向分布式进气蓄热/冷器，与现有技术中的换热流体直接沿轴向进入填充床的方式相比，能够避免因入口影响和壁面效应造成的填充床内部流场分布不均以及温度场分布不均的问题，能够使换热流体在填充腔室中分布更为均匀，与填充腔室内的储能介质换热更为充分，进而有效提高了蓄热/冷器的储能特性。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的轴向分布式进气蓄热/冷器的结构示意图；图2是本专利技术中壳体的结构示意图；图3是本专利技术中第一端盖的一种结构示意图；图4是本专利技术中第一端盖的另一种结构示意图。附图标记：1：流体管道；2：储能介质；3：流体通孔；4：筒体；5：第一端盖；6：第二端盖；7：第一管道；8：第二管道；9：第一阀门；10：第二阀门；11：第三管道；12：第四管道；13：第三阀门；14：第四阀门；501：第一中心通孔；502：第一边缘通孔；601：第二中心通孔；602：第二边缘通孔。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轴向分布式进气蓄热/冷器，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部设有沿所述壳体的轴向延伸的流体管道，所述流体管道与所述壳体之间形成填充腔室，所述填充腔室内填充有储能介质；在所述流体管道上设有多组流体通孔，每组所述流体通孔均环设于所述流体管道的外周面上，多组所述流体通孔沿所述流体管道的轴向依次间隔布置；所述流体管道通过所述流体通孔与所述填充腔室相连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种轴向分布式进气蓄热/冷器，其特征在于，包括壳体，所述壳体的内部设有沿所述壳体的轴向延伸的流体管道，所述流体管道与所述壳体之间形成填充腔室，所述填充腔室内填充有储能介质；在所述流体管道上设有多组流体通孔，每组所述流体通孔均环设于所述流体管道的外周面上，多组所述流体通孔沿所述流体管道的轴向依次间隔布置；所述流体管道通过所述流体通孔与所述填充腔室相连通。
2.根据权利要求1所述的轴向分布式进气蓄热/冷器，其特征在于，所述壳体包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖对应设置于所述筒体的两端，在所述第一端盖上设有与所述流体管道的一端连通的第一中心通孔，在所述第二端盖上设有与所述流体管道的另一端连通的第二中心通孔。
3.根据权利要求2所述的轴向分布式进气蓄热/冷器，其特征在于，还包括第一管道和第二管道，所述第一管道与所述第一中心通孔相连通，所述第二管道与所述第二中心通孔相连通。
4.根据权利要求3所述的轴向分布式进气蓄热/冷器，其特征在于，所述第一管道上设有第一阀门，所述第二管道上设有第二阀门。
5.根据权利要求2所述的轴向分布式进气蓄热/冷器，其特征在于，在所述第一端盖上设有多个第一边缘通孔，多个所述第一边缘通孔呈环状布置于所述第一中心通孔的外围，各所述第一边缘通孔均与所述填充腔室相连通；在所述第二端盖上设有多个第二边缘通孔，多个所述第二边缘通孔呈环状布置于所述第二中心通孔的外围，各所述第二边缘通孔均与所述填充腔室相连通。
6.根据权利要求5所述的轴向分布式进气蓄热/冷器，其特征在于，还包括第三管道和第四管道，所述第三管道分别与各所述第一边缘通孔相连通，所述第四管道分别与各所述第二边缘通孔相连通。
7.根据权利要求6所述的轴向分布式进...
【专利技术属性】
技术研发人员：季伟，郭璐娜，高诏诏，陈六彪，崔晨，郭嘉，王俊杰，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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