摘要：为了克服水合盐热化学储热材料传热能力差的缺点，建立了管壳式水合盐反应器内传热-流动-反应耦合的多物理场模型，通过拓扑优化的方法设计出适用于热化学储热反应器的高性能肋片结构，并分析了肋片的体积的影响，确定了合适的肋片体积分数为15%。然后，将拓扑优化结构与安装有传统直肋，以及未安装肋片的反应器进行对比，并分析了反应器的多项参数对储热效果的影响。结果表明，在储热过程中，相较于不安装肋片和安装相同体积分数的直肋片而言，拓扑优化肋片使得反应时间分别缩短了84.5%和53.9%。此外，在不同的反应动力学系数和导热系数下，拓扑优化结构的储热性能均高于直肋式反应器。并且随着反应动力学系数的增大和导热系数的减小，拓扑优化结构的强化效果也显著升高，从而论证了本文拓扑优化设计方案的优越性，并为热化学储热性能强化提供了有价值的参考。
文章目录
1 模型与验证
1.1 物理模型
1.2 数学模型
1.2.1 模型假设
1.2.2 热化学储热模型
1.2.3 边界及初始条件
1.2.4 拓扑优化模型
1.3 模型验证与网格无关性验证
2 结果与讨论
2.1 拓扑优化结果分析
2.2 肋片体积分数对优化结果的影响
2.3 拓扑优化肋片与直肋片对比
2.4 优化肋片性能验证
3 结论
