影响蓄冷(热)水槽效率的因素1.蓄冷槽体的形状 常采用的蓄冷水池形状一般为圆柱体或者长方体,在设置合理的布水系统和取水系统的情况下,两者均能取得较好的稳定活塞状流动,不容易形成水流死区,可取得较高的蓄冷能力。2.高径比H/D 对于体积相同的蓄冷水槽,高径比的增加意味着水槽由扁平变廋高。高径比变换对于水蓄冷水槽蓄冷性能的影响可由其对四项冷量损失的影响来分析。随着高径比的增加蓄冷水槽与外界空间的换热面积会逐渐增加,由外界空气向冷水的漏热会逐渐增加,由于蓄冷水槽横截面面积变小,即通过斜温层断面的冷水和温水的接触面积减小,两者导热造成的漏热量将减小;此外由于横截面面积的减小,蓄冷和取冷过程中水的流速会增加,由此导致冷水和热水之间的掺混作用加强,可能会导致蓄冷效率下降。总结起来,高径比的增加将减小罐壁和冷温水之间的导热的角度提高蓄冷效率,而流速的增加和与外界接触面积的增加可能导致蓄冷效率的下降。因此实际的性能取决于这四者之间的定量关系。大量实际经验证明:高径比处于2~4之间时,蓄冷水槽取得较高的蓄冷效率。斜温层厚度的定义为:δ=h(t¹=t²-Δt)-h(t¹=t³-Δt)式中δ—— 斜温层厚度,m; h —— 满足水温条件的水槽中水的高度,m; t¹—— 水槽中中心线上的水温,℃; t²—— 蓄冷前水槽的初始温度,℃; t³—— 蓄冷水温,℃; Δt—— 允许偏差,℃;实际上影响最终蓄冷和取冷效率的是斜温层的相对厚度,即 Relativeζ =δ/H H——水槽高度,m;3.保温性能 保温性能是影响温度分层水蓄冷槽蓄冷蓄冷的关键因素,它通过影响周围环境向蓄冷水槽的漏热来影响水槽的蓄冷性能。过量的底部和下部漏热将导致槽体内水自然对流的加剧,一方面影响实际的蓄冷性能;另一方面可能导致无法实现自然温度分层,从而导致蓄冷失败。经实验证明,在适宜的保温层厚度范围内,调整保温层厚度对于蓄冷效果几乎无影响。故一般取保温层厚度5mm左右。4.布水器 布水器设计和安装是水蓄冷系统能否实现稳定分层并达到较高蓄冷效率的关键。布水器的主要功能是将冷水或温水均匀的分布到蓄冷水槽的底部或顶部,并最大程度不引起冷温水之间的掺混。从这个角度出发,布水器全部满足以下特征:①反向安装:即槽底的布水器开口朝向槽底,槽顶的布水器开口朝向槽顶。这样无论是蓄冷还是取冷过程,流出布水器孔口的水流将会在顶部或者底部与其它流体或者边壁消减动量,再反向流向槽体中央;②多孔口设计:为降低布水器出口水流量从而降低出口动量对温度分层的影响,布水器需要尽量多地设置出口孔口,从而降低单个出水口的出水量和出水流速,但是,出水流速的降低意味着到达孔口的流体的余压很小,所以对于各个孔口的布水器而言,很难保证其在水平面上各个孔口的出水量一样,因此流速过低容易导致布水不均匀,所以实际的布水器设计需要在这两者之间取得平衡。现有的设计经验表明,按照弗劳德数Fr≤1,出水口的流速v≤0.3~0.6m/s,小型水槽雷诺数Re在200≤Re≤850之间,大型的水池雷诺数Re≤2000,一般能取得较好的运行效果。5.蓄冷温差 随着蓄冷温差的增加,蓄冷水槽的密度差异越发明显,因而水罐内形成的浮力将增加,导致自然分层效应加强,会有助于斜温层增长变缓和蓄冷效率提升。但与此同时,温水层和冷水层温差的加大同时导致温水层经斜温层与冷水层之间的导热漏热加大。而且温水层经由蓄冷槽壁向冷水层的传也将加强。这两个因素肯定会导致斜温层加厚,但对蓄冷槽效率的影响还需全面考虑。6.蓄冷/取冷流量 在散流器开口尺寸和进出水温度相同的蓄冷水槽中,流量大的蓄冷水槽斜温层厚度比流量小的厚蓄冷效果要差。