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电动车用铝硅合金相变储能供热装置供热特性研究
| 论文题名： | 电动车用铝硅合金相变储能供热装置供热特性研究 |
| 关键词： | 电动车;储能供热装置;铝硅合金;强化传热;供热特性 |
| 摘要： | 电动车具有节能及零排放的优势，但在寒冷气候条件下，电动车的部分电池电量用于向车辆提供采暖所需的热量，这将会导致里程显著减少。为了解决这一问题，本文提出了一种基于铝硅合金的紧凑型相变储能系统用于电动车的供热，并对其进行了储热、供热及强化供热的实验研究，研究结果对改善电动车因冬季供热导致续航里程缩短的问题具有较好的参考意义。 本文的主要内容包括：1)铝硅合金相变储能供热装置实验样机的制作及其测试系统的搭建；2)铝硅合金相变储能供热装置实验样机储热及供热性能分析；3）铝硅合金相变储能供热装置供热的强化。研究结果如下: (1)铝硅合金相变储能供热装置实验样机的体积、重量、储热量分别为：40.2L、37kg、7.34±0.1kWh；其单位容积储热密度为181.84Wh/L，单位重量储热密度为198.37Wh/kg；与动力电池供热相比，该装置单位重量储热密度提升了10.2%。 (2)铝硅合金相变储能供热装置实验样机在一个供热周期内可以实现供热功率360~2350W，平均供热功率1317W、总供热量5.7kWh、供热效率75.89%。 (3)采用肋片、泡沫铜及铜管对供热过程进行强化，其中泡沫铜的强化传热效果最好，加入泡沫铜的质量仅为39.5g，平均传热系数和平均供热功率比光管换热分别提高18.3%和15.9%。 (4)以泡沫铜作为强化供热的填充材料，分别设定空气流量、阀门开度及出风温度，得出六种不同组合情况下，铝硅合金相变储能供热装置的供热特性：1)阀门开度30%及空气流量80m3/h时平均供热功率、供热时间、供热量及最高出风温度分别为1239W、6.5h、5.60kWh及115℃；2)阀门开度30%及100m3/h时，上述各参数分别为1497W、5.7h、5.69kWh及122℃；3)空气流量80m3/h及出风温度70℃时平均供热功率、供热时间、供热量及阀门开度分别为890W、7.4h、5.23kWh及0~49%；4)空气流量80m3/h及出风温度90℃时，上述各参数分别为1270W、6.2h、5.50kWh及0~34%；5）空气流量100m3/h及出风温度70℃时，上述各参数分别为1161W、6.1h、5.50kWh及0~47%；6)空气流量100m3/h及出风温度90℃时，上述各参数分别为1584W、5.3h、5.61kWh及0~32%。 |
| 作者： | 罗超鸿 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 陈观生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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