于航 邓育涌 孙斌 张旭

摘要： 本文介绍了温度分层型水蓄冷的模拟研究。阐述了计算模型、计算条件和计算结果。分析了温度分层型水蓄冷的斜温层在充冷和释冷过程中的特点，讨论和评价了残留斜温层的影响。对不同蓄冷温度差与斜温层进行了对比和回归分析，特别是定量分析了不同流速对斜温层的影响。本研究对温度分层型水蓄冷的设计和工程应用提供了参考。

关键词： 水蓄冷 温度分层型 斜温层
 

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在城市现代化建设过程中，用电结构发生变化，表现在电网峰谷差加大，造成白天高峰电力紧张，夜间电量需求不足的矛盾。由于空调用电在总电力负荷中的比例不断增加，空调蓄冷技术对城市电网的“削峰填谷”效果越来越重要。空调蓄冷技术就是利用蓄冷介质的显热或潜热特性将冷量储存起来，供应电网高峰时段全部或部分空调负荷，少开或不开制冷机。

水蓄冷是空调蓄冷的重要方式之一，利用水的显热储存冷量，发达国家已进行了较长时间的研究和应用。水蓄冷储槽的类型有多槽混合型、温度分层型、隔膜型等，实践证明，温度分层型（垂直流向型）和串连混合型（水平流向型）最简单有效。温度分层型水蓄冷是利用水在不同温度时密度不同这一特性，依靠密度差使温水和冷水之间保持分隔，避免冷水和温水混合造成的热量损失。水在4℃左右时的密度最大，随着水温的升高密度逐渐减小，利用这一特性，使温度低的水储存于槽的下部，温度高的水位于储槽的上部。设计良好的温度分层型水蓄冷槽在上部温水区与下部冷水区之间形成并保持一个斜温层。一个稳定而厚度适宜的斜温层是提高蓄冷效率的关键。

在温度分层型水蓄冷储槽中，为了使水以重力流或活塞流平稳地导入槽内（……