闻宏杰 刘刚*

东华大学环境科学与工程学院

换向蓄热式全热交换器作为一种新概念换热器，因其装置小巧灵活、机动性强，具有很好的发展前景。蓄热体作为换热器的核心部件，其内部的填料对换热器热回收有着重要影响。近些年，国内外很多学者已经对蓄热体的换热特性做了大量的模拟研究，并取得较多成果。晁阳[1]和杜玮[2]对蜂窝蓄热体进行了数值模拟，优化了蓄热室的结构参数和操作参数，得出了蓄热体和气流温度的分布规律和其温度效率和热回收效率的关系。刘映辉[3]运用多孔介质模型模拟研究了拉西环的内部换热和流动过程。田丽君[4]通过实验和模拟对比了不同填料下的热回收效率。Ying Liu[5]等建立高铝球填料的物理模型，利用多孔介质模型模拟了其内部换热过程。

目前大部分研究主要针对单一填料的换热研究，而对组合型填料的换热特性问题研究不多。文献[6]指出全热交换器其工作过程可当成显热和潜热相互独立进行的，可以单独研究显热，忽略潜热部分。所以本文在前人研究的基础上，将换热器的热湿分开，单独研究其显热，提出组合填料的形式作为蓄热体的构想，针对换热器的环状和球状填料的组合填料进行数值模拟，探究其热工特性，为换向蓄热式全热交换器设计提供一定借鉴。

1 模拟简介

1.1 蓄热体填料参数

本次模拟主要研究对象就是蓄热能力较强的铜球填料，环状铜管填料以及两者组合堆砌而成的组合填料三种，其中铜球的规格为直径Φ20 mm的填料，环状铜管规格为Φ15×20×1.5 mm系列。……