Simulación numérica del intercambiador de calor para almacenamiento de frío por cambio de fase en vehículos logísticos de cadena de frío de hidrógeno líquido

Zu Binjie Liao Quan Gan Junyi ,  

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摘要

Se propuso un intercambiador de calor coaxial de serpentín para el almacenamiento de frío por cambio de fase aplicado en vehículos logísticos de cadena de frío de hidrógeno líquido, y se estableció un modelo numérico acoplado tridimensional de flujo térmico para dicho intercambiador. Se simularon y obtuvieron las leyes de influencia de parámetros como el flujo másico de hidrógeno y el flujo másico del refrigerante sobre la temperatura de salida del refrigerante y la masa solidificada del almacenamiento de frío por cambio de fase dentro del intercambiador. Los resultados del cálculo muestran que la temperatura de salida del refrigerante y la masa solidificada del almacenamiento de frío están estrechamente relacionadas con parámetros como el flujo másico de hidrógeno y del refrigerante. A medida que continúa el proceso transitorio de transferencia de calor entre el hidrógeno y el refrigerante dentro del intercambiador, la temperatura de salida del refrigerante y la masa solidificada experimentan cambios rápidos y luego tienden a estabilizarse gradualmente; bajo las condiciones de temperatura de entrada del hidrógeno de 30 K, flujo másico de hidrógeno de 3.5~6.8 kg/h, presión de entrada de hidrógeno de 0.6~1.4 MPa, flujo másico de refrigerante de 414.0~828.0 kg/h y temperatura de entrada de refrigerante de 246.0~252.0 K, no se observó bloqueo del canal del cáscara del intercambiador de serpentín debido a la solidificación del refrigerante por cambio de fase fuera de los tubos helicoidales.

关键词

intercambiador de calor de serpentín;almacenamiento de frío por cambio de fase;uso de energía frigorífica;vehículo logístico de cadena de frío;hidrógeno

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