邓 畅，潘智豪，闫 君，赵长颖



氧化钙-氢氧化钙热化学储热系统放热数值分析

邓 畅，潘智豪，闫 君，赵长颖

（上海交通大学工程热物理研究所，上海 200240）

热化学储热与显热、潜热储热相比，储热密度高且能够实现常温下季节性储热。基于氧化钙-氢氧化钙热化学储热系统，建立了二维轴对称非稳态气固化学反应模型，对直接传热式氧化钙-氢氧化钙储热装置的放热过程进行了研究，并分析了压力、流量、床体孔隙率、床体高度等参数对放热过程的影响。该模型耦合了气固化学反应、多孔介质内的传热传质和流体流动。模拟结果表明，在反应床内存在一个反应速率较快的区域，随着放热的进行该区域由入口逐渐向出口移动；压力、流量分别是影响出口温度、放热功率的主要因素；改变反应物高度，系统的最大放热功率不变。

热化学储热；氢氧化钙；数值计算

目前，热量的储存主要有3种形式：显热储热、潜热储热和热化学储热。热化学储热利用可逆的化学反应来实现热量的储存与释放。与显热储热和潜热储热相比，热化学储热的储热密度更高，并且可以在常温下长期的储存热量。氧化钙-氢氧化钙来源广泛、价格低廉、储热密度高、储热温度适宜、系统潜在的应用领域广阔，包括太阳能集热发电[1-4]、工业余热回收、热泵[5-6]和引擎预热[7-8]等，是中高温热化学储热的研究热点。目前氧化钙-氢氧化钙热化学储热研究已经得到了热物性参数和动力学参 数[9-14]，储热装置研究主要在实验室级别[16-22]。……