使用FLUENT流体动力学计算机软件中的凝固/融合模型，通信基站中具有相变储热体的电池恒温柜的储热过程包括：被数字模拟。变材料的总固化/熔化时间以及相变材料的温度，液相比和机柜中空气温度的时变曲线具有得到电池，并分析结果以捕获电池恒温柜中的温度变化规律。信基站恒温电池柜的设计提供了重要的理论依据。子邮件：cuiht@126.com随着信息技术的日益普及，信息和通信行业的能源消耗也日益增加[1]。为通信的大国，为了确保通信网络的不间断运行，对能源的需求（如网络所需的电力）也不断增加。
了避免由于异常供电而导致的服务中断，除了尽可能提高供电系统的可靠性外，通信电池还被用作能量的储备，它也是关键设备以应对异常的电网状况并维持通信系统的正常运行[23]。前，用于通讯的电池是密封的铅酸阀电池，它对温度的要求更高，必须在15至25°C之间。低温度会降低电池的容量。池。度每降低1°C，容量就会降低1％。度升高会缩短电池寿命。期运行中温度每升高10°C，浮动电池的寿命就会减少一半。温电池通讯柜是一种旨在解决电池工作温度问题的通讯设备。电池处于密闭状态时，足以将电池的工作温度维持在15到25°C之间，并且基站的环境温度可以从25°C升高到30°C。
〜40℃，从而降低了基站中空调的整体能耗[7]。信电池恒温器非常有针对性，提出了点型局部温度控制的概念以控制通信电池工作的局部环境温度并延长电池寿命[8]。冷技术的配置方式可以完全替代目前压缩机的氟冷制冷方式，成为通信基站局部温度控制节能技术的典型装置。于此，本文使用FLUENT软件模拟了具有相变材料和半导体制冷设备的电池恒温器的储热过程，为实际应用提供了理论依据。池恒温器。1所示为恒定电池温度的柜子的示意图，其长，宽和高分别为1300 cm，700 cm和1000 cm，盒子的壁由不锈钢制成，外部包裹着内部是空气，蓄热体和电池。热体由10个相变储热板制成，壁由不锈钢制成，恒温阀芯内部填充有酸的相变复合材料（PCM）三元脂肪/膨胀石墨。度，宽度和高度分别为20厘米，50厘米和3厘米。24件，其长度，宽度和高度分别为200厘米，100厘米和300厘米。选择的相变材料是三元脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料，并且储热体的壁材料是不锈钢。物理性质列于表1 [9]。使用FLUENT软件在恒定电池温度下模拟机柜的温度控制过程时，为了简化计算，做出以下基本假设[1011]：1）各向同性PCM; 2）蓄热器相变材料的固态或液态时其热特性有所不同3）忽略热损失对培养箱外壁和容器表面的影响储热体的厚度； 4）满足Bousssinesq假设，仅考虑浮力方面流体密度的变化；不可压缩的牛顿液体； 6）鉴于自然对流的影响，自然对流是层流的。FLUENT软件中的凝固/融合模型使用焓作为要寻找的变量，即在固相，液相之间的界面的所有区域都建立了统一的能量方程以及相变期间的两个阶段。中：ρ是传热流体的密度，kg / m3； v是流体的速度矢量，m / s； λ是导热系数W /（mK）; H始终是比焓，kJ / kg； h为显热值，kJ / kg； href是参考焓值，kJ / kg； ΔH是材料的相变潜热，kJ / kg； t是相变时间，s； T是蓄热体始终的温度，K； Tref是参考温度，K； Cp是恒定压力下的比热kJ /（kg·K）。β是液相的体积分数，这意味着在PCM的熔化/固化过程中液相的比例。相变期间，其值在[0.1]之间变化：当PCM温度低于熔化温度时，β= 0，而PCM为固相。
;当PCM温度等于熔融温度，0 ＜β＜1时，PCM为固液两相共存。PCM温度高于熔化温度时，β= 1，而PCM为液相[14]。中：ε是小于0.0001的数字，以防止被零除； v是流体的速度； vp是涉及的速度； Amush是糊状区域的连续编号。GAMBIT软件用于构建几何模型并划分网格。子的外表面是隔热墙，电池是热源。池与储热体之间的接口以及机柜中的空气不需要定义限制的类型。FLUENT默认使用耦合接口。用GAMBIT中的网格体积的四面网格。GAMBIT导出的网格文件导入到FLUENT软件中，选择离散的非平稳3D解算器，然后选择凝固/融合模型来模拟相变过程[15]。电池的热流量设置为40 W / m2。用配线架指定相变材料区域和固体区域的初始温度。化时的初始温度为288 K，相变材料的温度为290K。化过程中箱体内的空气温度为298 K，而相变材料的温度为190K。为295K。控制面板中设置的压力和速度耦合以使用SIMPLC算法解析其控制参数。了获得PCM温度，液相比率和空气温度的时变参数，需要在迭代之前将监视器设置在适当的位置。
置了三个监视器，分别是PCM区域温度监视器和PCM液相报告。化器中的监控器和空气温度监控器用于监控整个熔化和固化过程的变化。始迭代时，时间步不能设置得太大或太小，必须确保最大迭代步数的稳定收敛。2是熔化过程中PCM区的液相曲线，图3是熔化过程中PCM区的平均温度曲线，图4是熔化过程中的平均温度曲线。化过程中恒温器中的空气。这三幅图可以看出，熔化过程开始时的PCM区是固体热传导过程，液相率为零，因为初始空气温度为288 K而PCM为290 K，则PCM区域中的温度先降低然后升高。时，在敏感的蓄热步骤中，培养箱中的空气温度迅速升高；固态热传导5分钟后，PCM开始熔化，整个PCM区域的温度基本上保持在熔点范围内。材料吸收热量以熔化并存储潜热，并且温度升高。温不明显。时，PCM熔化并吸收大量热量，这降低了箱内空气的加热速率。着热量的传递，PCM的熔化速率逐渐提高。是由于相变过程中的热传递。热传导和对流引起。
熔化开始时，相变材料的主要传热方法是通过传热进行传热，传热效率低，随着液相率的增加，在整个PCM区域中，通过传热的传热效果逐渐减弱，并且自然对流的传热效果也相应增强。果，加速了熔化速度。
到整个PCM区域完全熔化为止，也就是说，在液相线水平达到1.0之后，温度再次开始升高，但是温度升高的速度比熔融之前要慢因为PCM变成液体后，其导热系数会完全改变。时，随着PCM从潜热存储阶段移动到显热存储阶段，加热所需的热量减少，并且内部的空气的加热速率降低。再次增加。后，当盒子内的空气温度升至298 K时，打开空调设备以发送冷空气以控制盒子内的环境温度。化过程与计算融合过程的过程相同，但是参数设置不同。个计算区域增加了冷空气入口和出口的边界条件，即冷空气入口速度为5 m / s是287 K，出口是自由流动的出口。;设置初始计算参数时，请始终使用配线架将框中的初始空气温度设置为298 K，将PCM区域中的温度设置为295K。5显示了液相曲线图6示出了固化期间的PCM区域中的平均温度曲线，图6示出了固化期间的培养箱中的空气的平均温度曲线。这三个图可以看出，在初始凝固阶段，对流传热后，PCM开始凝固，温度迅速下降。际上，在初始阶段，液体PCM的传热系数很高，盒子中的空气很快就在冷空气的作用下。度降低，传热温度差增加；当PCM的温度下降到熔点时，温度变化率从2分钟开始变慢，随着时间的增加，整个PCM区的温度基本上保持在凝固间隔内，并且液相起先导作用。相迅速下降，然后逐渐变平。际上，相变材料在凝固的初始阶段具有很大比例的液相，并且液相变材料的自然相对流标准化了液体区域的温度并加速了凝固。着热交换的进行，自然对流逐渐减弱，凝固主要通过热传导实现，凝固速度变慢。着温度的继续降低，PCM完全固化，温度开始迅速下降，并且由于PCM释放出热量，随着相变，冷却散发的热量减少，冷却速率降低。子里的空气冷却又增加了。后，当盒子中的空气温度降至288 K时，关闭空调，并停止冷却空气。文介绍了如何使用FLUENT凝固/融合模型来解决相变问题的数学模型和参数设置，并使用FLUENT软件来数值模拟燃料的储热和释放过程。
有相变储热体的新型恒温电池柜。空调器和储热器双重温度控制的条件下，相变材料的凝固/熔化时间以及相变材料的温度随时间变化的曲线，比例在不同时间柜内的液相和空气温度，分析结果并控制恒温。内温度变化规则为新型恒温柜式电池在通讯室的实际应用提供了理论依据。
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