DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.10.06

COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL RESEARCH OF THERMAL PROCESSES IN SOLID HEAT STORAGE MATERIALS WITH HIGH THERMAL STORAGE PROPERTIES

Aleksey Victorovich Khimenko

Анотація


Abstract: A comprehensive calculated and experimental research of thermal processes in the solid heat storage elements of the proposed construction of two channels of circular cross section of chamotte. Adapted mathematical model of heat exchange processes to modes of operation electrothermal storage (ETS). Has been solved the direct conjugate heat conduction problem by finite element method. Reveals the factors which significantly influence the distribution of temperature in the heat storage element during the charge period and the heat output of ETS: natural convection in the air channel of heat storage element in charge of the period, the change of the heated air temperature along the channel height and heat transfer by radiation and convection from the outside ETS surface of the housing ETS. Experimental studies consist in measuring the temperatures at certain points of the heat storage elements and of the ETS using thermocouples chromel-alumel. The purpose of the experiment is to obtain data on the change of temperatures in the heat storage material, heat insulation, heated air in the channels and on the surface of the housing ETS during the period of the charge and the heat output. Obtained values of temperatures allows to judge about the nature and dynamics of heating and cooling the heat storage elements and also allow to check the validity of the obtained results of numerical modeling of heat transfer processes in heat storage elements ETS by comparing them.


Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Khimenko, A. V. and Tarasova V. A. (2013), ²Issledovanie rezhimov raboty jelektricheskogo teplovogo akkumuljatora [Research of the modes of operation of the electric heat storage]², Integrovani tehnologii' ta energozberezhennja [Integrated technologies and energy saving], no. 2, pp. 136–139, ISSN 2078-5364.

Tarasova V.A. and Khimenko, A.V. (2013), ²Vybor racional'nyh geometricheskih parametrov jelementa jelektricheskogo teplovogo akkumuljatora [Choice of rational geometrical parameters element of electric thermal storage]², Bulletin of NTU "KhPI". Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 13(987), pp. 110–115, ISSN 2078-774X.

Khimenko, A. V. (2013), ²Jeffektivnost' primenenija teploakkumulirujushhih materialov v jelektricheskih teplovyh akkumuljatorah [Efficiency application of heat storage materials in electrical heat storages]², Strategija kachestva v promyshlennosti i obrazovanii: tezisy doklada IX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Bolgarija, 31 maja–7 ijunja [Strategy of quality in industry and education: abstracts of the IX International scientific-practical conference, Bulgaria, 31 May–7 June], Varna, pp. 219-223.

Khimenko, A. V. (2014), ²Ocenka i analiz teplovyh parametrov tverdyh teploakkumulirujushhih jelementov v rezhime zarjada i otdachi tepla jelektricheskogo teplovogo akkumuljatora [The Evaluation and Analysis of the Thermal Parameters of Solid Heat Storage Elements in Charging and Heat Emission Modes of the Electric Thermal Accumulator]², Bulletin of NTU "KhPI". Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 13(1056), pp. 156–161, ISSN 2078-774X.

Isachenko, V. P., Osipova, V. A. and Sukomel, A. S. (1975), Teploperedacha. Uchebnik dlja vuzov [Heat Transfer. Textbook for universities], Jenergija, Moscow, Russian.

Kutateladze, S. S. and Borishansky V. M. (1958), Spravochnik po teploperedache [Handbook of heat transfer], Gosjenergoizdat, Moscow, Russian.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1    Хименко, А. В. Исследование режимов работы электрического теплового аккумулятора [Текст] / А. В. Хименко, В. А. Тарасова // Інтегровані технології та енергозбереження. – 2013. – № 2. – С. 136–139. – ISSN 2078-5364.

 

2    Тарасова, В. А. Выбор рациональных геометрических параметров элемента электрического теплового аккумулятора [Текст] / В. А. Тарасова, А. В. Хименко // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2013. – № 13(987). – С. 110–115. – Бібліогр. : 8 назв. – ISSN 2078-774Х.

 

3    Хименко, А. В. Эффективность применения теплоаккумулирующих материалов в электрических тепловых аккумуляторах [Текст] / А. В. Хименко // Стратегия качества в промышленности и образовании: тезисы доклада IX Международной научно-практической конференции, Болгария, 31 мая–7 июня. – Варна, 2013. – С. 219–223.

 

4    Хименко, А. В. Оценка и анализ тепловых параметров твёрдых теплоаккумулирующих элементов в режиме заряда и отдачи тепла электрического теплового аккумулятора [Текст] / А. В. Хименко // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2014. – № 13(1056). – С. 156–161. – Бібліогр. : 7 назв. – ISSN 2078-774Х.

 

5    Исачекно, В. П. Теплопередача. Учебник для вузов [Текст] / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел. – 3-е изд. перераб. и доп. – М. : Энергия, 1975. – 488 с. ; ил.

 

6    Кутателадзе, С. С. Справочник по теплопередаче [Текст] / С. С. Кутателадзе, В. М. Боришанский. – М. : Госэнергоиздат, 1958. – 400 с.