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热能储存（TES）越来越多地被认为是有效组合热量和功率（CHP），浓缩太阳能（CSP），加热通风和空调（HVAC）的重要组成部分，并在减少峰值需求的同时帮助管理能量的峰值（例如，来自太阳能或风能），并减少峰值需求。潜热热能存储（LHTES）是一个可行的选择，因为它的储能密度很高。从无量纲数字来看，LHTE的参数分析是高度希望作为建模LHTES系统的工具。一种方法是开发模型方程，以最大程度地减少从实验或模拟获得的模型和数据之间的误差。这种方法可以产生适用于其创建数据范围内的准确相关性，但它不能提供对控制设备瞬态行为的限制限制过程的物理理解。在本文中，我们提出了一种替代方法，从第一原理中确定了潜在的限制过程，然后将关键过程确定为时间的函数，作为LHTES设备的费用。例如，在简单的几何形状中，如果热传递速率受相变材料的自然对流限制，则可以预期熔体分数会在及时变化，并且我们以PCM Grashof数为𝐺𝑟1𝑝1𝑝和PCM PRANDTL数字显示为缩放量为𝑃𝑟（1∕3）。另一方面，如果固体PCM的表面积限制了传热速率，则熔体分数会渐近地增加以达到充分的熔化。对于我们的几何形状，发现这约为90％。使用我们的64个模拟的数据库验证了这些线性和渐近区域以及熔体分数曲线的𝐺𝑟1𝑝1∕3𝑝的形状。设计LHTES设备的实际重要性是熔体的部分，在这种熔体中，热传递速率不再受到对流的限制，此后热量存储速率恶化。我们的方法论的一个测试案例显示了我们方法的价值，即根据时间限制物理现象来预测热量储存速率，这是对LHTES设备进行建模的有效方法。
储能杂志
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