移动挡板对熔盐蓄热特性的模拟研究

来源：上海理工大学学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：敖雪莲，朱志伟，周瑞睿

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093

摘要：为实现对单罐熔盐蓄热系统蓄热性能的优化，探究了在蓄热罐内设置移动挡板对蓄热过程的影响规律。采用数值模拟方法研究了移动挡板对罐体内熔盐流动换热的影响，基于动网格及网格自适应技术模拟挡板的动态运动，对比了设置挡板前后的蓄热过程，分析了移动挡板对蓄热介质流动传热的影响，在此基础上进一步探讨了移动挡板的移动速度及尺寸对系统蓄热性能的影响。结果表明：相比于无挡板的情况，移动挡板能够促进熔盐的流动换热，提升罐体的蓄热能力；挡板的尺寸对蓄热过程的影响较小，而挡板的移动速度对其则有显著影响。在研究的参数范围内，增加挡板后系统最多可减少17.65%的蓄热时间，蓄热效率最高提升11.65%。进一步的研究结果发现，当移动挡板始终处于斜温层上方时能够促进熔盐的换热，而处在斜温层下方时则会削弱换热效果。因此，蓄热罐内设置移动挡板是提升熔盐蓄热系统性能的有效方式，挡板的速度及与斜温层的位置关系是影响蓄热效率的关键因素。

关键词：熔盐蓄热;动网格;移动挡板;热性能

基金资助：国家自然科学基金资助项目（52206103）；上海市青年科技英才扬帆计划（21YF1430400）