填充床熔鹽蓄熱器的動態(tài)溫度與應力特性

聚光型太陽能熱發(fā)電(concentrating solar power，CSP)技術(shù)是利用太陽能的有效方式之一，近年來得到了非常廣泛的應用

。然而，由于晝夜循環(huán)和云層遮擋引起太陽能資源時空間歇性不穩(wěn)定，使得熱發(fā)電站發(fā)電和用電周期具有不匹配的運行特性，因此CSP 系統(tǒng)急需解決蓄熱問題，以提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，從而更靈活地滿足發(fā)電的需求

。目前，已商業(yè)化運行的電站均采用雙罐熔鹽蓄熱系統(tǒng)，其中熔鹽既充當換熱流體又充當蓄熱介質(zhì)，成本比較高。采用單罐熔鹽填充床蓄熱系統(tǒng)不僅可以利用廉價易獲取的固體材料代替昂貴的熔鹽作為蓄熱工質(zhì)，而且結(jié)構(gòu)簡單，與傳統(tǒng)雙罐蓄熱系統(tǒng)相比可降低30%的投資成本

。然而，填充床蓄熱器在運行的過程中仍會面臨如下問題：①蓄-放熱過程中，由于罐體內(nèi)外壁面存在溫度梯度，造成罐壁應力損傷，經(jīng)過多個蓄-放熱循環(huán)周期后，動態(tài)應力損傷累積致使蓄熱器壁面產(chǎn)生低周(應力幅高于屈服強度)或者高周(應力幅低于屈服強度)疲勞斷裂失效現(xiàn)象，嚴重影響蓄熱器的使用壽命；例如，美國Crescent Dunes、西班牙GemaSolar 與摩洛哥NOOR III 塔式熔鹽電站的蓄熱罐體就產(chǎn)生了應力導致的熔鹽漏露事故，并造成了較大經(jīng)濟損失；②在長周期的蓄-放熱循環(huán)中，若壁面溫度高于材料的蠕變溫度閾值，罐體還會進一步產(chǎn)生緩慢塑性變形的高溫蠕變現(xiàn)象，增加蓄熱器的失效風險；③在疲勞與蠕變的交互作用下，填充床蓄熱罐體的斷裂失效速率加快，從而給CSP 系統(tǒng)的安全運行帶來極大挑戰(zhàn)。

近年來國內(nèi)外研究人員針對填充床蓄熱器已開展了大量的研究工作。在流動換熱方面，Pacheco等

對蓄熱量為2.3 MWht的單罐蓄熱器進行了理論分析和實驗研究，結(jié)果表明了單罐熔鹽填充床蓄熱系統(tǒng)的可行性。尹輝斌等

建立了單罐斜溫層系統(tǒng)的二維數(shù)值模型，研究了多孔填充床內(nèi)斜溫層的蓄放熱過程。結(jié)果表明斜溫層的存在會降低系統(tǒng)的蓄熱效率。Xu 等

建立二維、瞬態(tài)、非熱平衡模型，探討了運行與結(jié)構(gòu)參數(shù)對填充床熔鹽蓄熱器放熱性能的影響。為了提高填充床蓄熱器的蓄熱效率，Li等

提出了一種三層的填充床蓄熱結(jié)構(gòu)(石英巖-鑄鐵-高溫混凝土)以提高系統(tǒng)的有效蓄熱量。同時，Zhao 等

數(shù)值分析了填充床構(gòu)型(相變-顯熱-相變)對蓄熱性能的影響情況，并給出了成本最優(yōu)的填充結(jié)構(gòu)樣式。

應力特性研究方面，F(xiàn)lueckiger 等

首先建立單罐蓄熱系統(tǒng)的非熱平衡模型，在此基礎上獲得了蓄熱器熱性能，接著采用靜力學應力-應變模型研究了罐壁和保溫層厚度對應力的影響情況。同時，Wang 等

也探討了不同參數(shù)對填充床蓄熱器應力特性的影響。結(jié)果表明，采用低孔隙率、小直徑、低導熱系數(shù)的填充材料有助于降低壁面的應力水平。另外，張曉明等

同樣利用有限容積法對高溫熔鹽儲罐的熱性能進行了模擬研究，并對其進行了靜力學分析，結(jié)果顯示罐體最大應力位于大角焊縫內(nèi)側(cè)底部區(qū)域。Wan等

利用有限容積法模擬得到雙罐蓄熱系統(tǒng)中高溫熔鹽儲罐在不同蓄熱水平下的熱損失與罐壁的溫度分布，接著采用有限元方法探討了儲罐在不同條件下的力學性能。

綜上可知，由于蓄-放熱循環(huán)下壁面溫度與應力的動態(tài)變化規(guī)律是影響填充床蓄熱器在壽命期內(nèi)是否產(chǎn)生應力疲勞與高溫蠕變的關鍵因素，而目前針對填充床蓄熱器應力特性的研究主要集中在采用有限容積法和有限元法討論不同運行與結(jié)構(gòu)參數(shù)對罐體應力特性的研究方面，同時，經(jīng)歷多個蓄-放熱循環(huán)下壁面動態(tài)溫度與應力變化的研究也鮮有報道。因此，本文利用有容積法與有限元法建立了填充床蓄熱器的熱-力耦合數(shù)值模型，模擬研究了多次蓄-放熱循環(huán)工況下蓄熱罐體的溫度與應力的動態(tài)變化規(guī)律，并獲得了蓄熱器產(chǎn)生塑性屈服與高溫蠕變的失效區(qū)域。本文的工作可為接下來開展單罐填充床蓄熱器的壽命預測研究提供有效的參考依據(jù)。

1 物理模型和數(shù)值模型

1.1 物理模型

本文選用塔式熔鹽CSP 電站中的高溫熔鹽儲罐作為所建立模型的參考依據(jù)，罐體內(nèi)徑(

)為25 m，高度(

)為12.5 m，特別地，罐體壁面由逐級增厚的階梯狀變截面壁板組成

，共分為6 段筒節(jié)，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，壁面與保溫層的厚度以及每層筒節(jié)的高度如表1所示。此外，填充床區(qū)域由球形固體顆粒組成，顆粒直徑(

)為19.05 mm，孔隙率(

)為0.22。

1.2 材料特性

用應力表示的變形協(xié)調(diào)方程：

1.3 控制方程

針對以上物理模型，建立了二維、瞬態(tài)、軸對稱的多孔介質(zhì)非熱平衡數(shù)值模型，為簡化計算，選用圖2(a)所示的填充床區(qū)域為計算區(qū)域，并作以下假設：①計算區(qū)域入口和出口流速均勻分布；②流體在填充床區(qū)域為不可壓的層流狀態(tài)；③固體填料為連續(xù)、均質(zhì)的多孔介質(zhì)；④固體填料為等直徑的球狀顆粒。

此外，為了精確得到罐體壁面的動態(tài)應力變化規(guī)律，根據(jù)表1給出的罐體結(jié)構(gòu)參數(shù)建立了圖2(b)所示的三維數(shù)值模型。特別地，由于保溫層只起到減少熱損失的作用，不參與結(jié)構(gòu)承載，因此在進行應力分析時未考慮保溫層對結(jié)構(gòu)力學特性的影響。

大數(shù)據(jù)可以控制教學進度，指導教師掌握教學中的側(cè)重點，提高學生的學習能力，在大數(shù)據(jù)的影響下教師可以最大程度地發(fā)掘出學生們的學習潛力，從而提高學生們的學習成績?？梢愿鶕?jù)大數(shù)據(jù)對教學制度、教學結(jié)構(gòu)進行分析。對學術(shù)進行分析，讓資源合理分配。最重要的是對學習者進行分析，充分了解學習者學習情況。

針對上述假設，建立了如下的控制方程。

運用映照的修辭修辭格，將年幼時的“我們”與現(xiàn)在經(jīng)歷事件而走向不同的“我們”進行對照，展現(xiàn)歲月終使“我們”走向分離的殘酷。

罐體自身結(jié)構(gòu)和安裝方式?jīng)Q定了應力分析的邊界條件，如圖2(b)所示。由于罐體壁板與底板采用槽鋼進行焊接固定，使得壁板底端無法在徑向與軸向上收縮變形，因此應力分析時設置了位移約束。值得注意的是，熔鹽液位對內(nèi)壁面引起的側(cè)向水壓力，可視為孔隙水靜壓施加在罐體內(nèi)壁面上，其中，靜水壓力可由公式(23)與(24)計算獲得

。此外，罐體壁板頂端施加拱頂載荷，同時，應力分析模型中也考慮了罐體的自重荷載。

1.3.1 流動換熱分析控制方程

熔鹽連續(xù)性方程：

式中，

為蓄熱罐中填充床的孔隙率；

為固體顆粒的直徑，m；下標f 代表熔鹽；

與

分別為多孔介質(zhì)的黏性阻力系數(shù)與慣性阻力系數(shù)。

熔鹽動量方程：

罐體壁面和保溫層的能量方程：

信息化是內(nèi)部控制的重要手段和落地方式，通過建立績效管理系統(tǒng)實現(xiàn)預算績效管理信息化覆蓋，加強采集預算績效信息的工作，定期監(jiān)控與跟蹤預算績效信息，確保能夠及時反映預算績效管理情況。各預算單位要增強財務處理與信息處理能力，信息技術(shù)的應用也可以極大地減少人為干預，更有力地落實職責分離要求，為預算績效監(jiān)督提供更加真實可靠的信息平臺，使監(jiān)督反饋的結(jié)果更加準確和符合單位實情。

熔鹽能量方程：

固體填料能量方程：

染料木素甲氧基封端的聚乙二醇-乳酸羥基乙酸共聚物膠束在小鼠體內(nèi)的組織分布研究 ………………… 何 禮等（11）：1496

式中，下標s與eff分別表示填料與有效值，

表示蓄熱器中填料與熔鹽之間的對流換熱系數(shù)，W/(m

·K)；

和

分別為熔鹽和填料的有效導熱系數(shù)，W/(m·K)。

伴隨著課程改革的逐步推進，自主、合作、探究的學習模式已經(jīng)成為大勢所趨，并成為教師們教育教學中的要點所在。而借助于小組合作這一模式的引入，就可以幫助教師達成這一目標，以進一步地推動學生的發(fā)展，使其深切地感受到知識形成的整個過程，這對于課程改革的推進，將有著非常重大的意義。

下標

表示罐體壁面和保溫層。

1.3.2 應力分析控制方程

在蓄-放熱循環(huán)中，由于罐體壁面既受到由溫度梯度導致的熱應力影響，也受熔鹽流體靜水壓力的作用，因此，應力、應變與位移等參數(shù)可基于熱彈性力學方法進行求解?；跓釓椥粤W理論，變溫條件下應力分析模型的控制方程主要包括：①反映應力與應變關系的物理方程；②反映應力與體力關系的平衡(運動)微分方程；③反映應變分量之間關系的應力協(xié)調(diào)方程

。

二○一八年二月十四日，我，把自己活成了當初你喜歡的模樣。但是親愛的，這是你現(xiàn)在想要的模樣嗎？是不是活成一朵花的模樣，就很美好——不再遺失的美好？

4.對配電裝置進行設計時以及對電器以及導體的最大風速進行選擇時，一般采用離地10m高，在對屋外的配電裝置進行布置時，一般應降低電氣設備的安裝高度，還應該對基礎以及設備的固定進行加強。

用應力表示應變的物理方程：

用位移表示的平衡微分方程：

政府擇優(yōu)確定合作保險公司，在合作期間，政府為農(nóng)戶向保險公司繳納政策性保險，以調(diào)動保險公司積極性，保險公司為借款人辦理還款保證保險。當單筆貸款發(fā)生損失時，由縣擔保中心、銀行和保險公司按1∶1∶8比例共同承擔損失，償付貸款本息。其中，政府承擔風險上限為資金池內(nèi)總額，銀行承擔風險上限為年度全部小額貸款總額的3%，保險公司賠償上限為年度全部小額貸款保證保險保費總額的120%和農(nóng)業(yè)政策性保險三年累計保費總額的70%與已實際賠付金額的差額部分。

傳熱流體采用二元熔鹽[60%(質(zhì)量分數(shù)，余同)NaNO

和40% KNO

的混合物]，按變物性考慮

，具體物性見公式(1)～(4)。固體填充材料、罐體和保溫層的物性參數(shù)如表2所示

，其中，罐體選用304不銹鋼材質(zhì)，線性膨脹系數(shù)

(K

)、彈性模量

(Pa)與屈服強度

(Pa)等力學性能見公式(5)～(7)

。

其 中，

=

(

/

)

+ 0.5

；m = 0.28 - 0.757log

- 0.057log(

/

)

式中，

為剪切彈性模量，Pa；Δ

為內(nèi)外壁面的溫度梯度，K；

為體積應力，Pa；

為體積應變；

為拉梅常數(shù)。

1.4 邊界條件

1.4.1 流動換熱分析邊界條件

對填充床蓄熱器進行流動換熱模擬分析時，邊界條件包括入口邊界(BC-1)、出口邊界(BC-2)、軸對稱邊界(BC-3)、內(nèi)壁面邊界(BC-4)、外壁面邊界(BC-5)和進出口壁面截面邊界(BC-6)，如圖2(a)所示，具體定義見表3。特別地，在CSP系統(tǒng)的實際運行過程中，為避免熔鹽流體在較低罐體溫度下凝固，蓄熱罐體在投運前需預熱至較高溫度(573 K左右)，因此本文模擬時罐體的初始溫度設為573 K。

1.4.2 應力分析邊界條件

構(gòu)建和諧企業(yè)的主要內(nèi)容有三個方面：一是企業(yè)內(nèi)部的和諧；二是企業(yè)與外部利益相關者的和諧；三是企業(yè)與外部環(huán)境的和諧。

知識點的教學過程設計是課程設計的基礎和關鍵性工作。對于知識點的教學設計大致分為以下幾步：首先，確定知識點名稱及其在知識框架中的位置，明確知識點所需要達到的目的與要求。其次，思考如何對知識點進行導入，設計多少個PPT頁面對知識點進行不同層次的分析與展示，每個頁面內(nèi)容所需要講解的要點。最后，從知識點介紹與導入、分析與闡述、鞏固與提升等方面，對在線視頻內(nèi)容進行詳細設計，實現(xiàn)SPOC課程視頻的腳本設計[6]。

式中，

為孔隙水壓力系數(shù)；

為液體壓縮系數(shù)；

為骨架壓縮系數(shù)；

為液體靜水壓力，Pa；

為液體容重，N·m

；

為液體深度，m。

2 數(shù)值方法和模型驗證

采用有限容積法對流動換熱控制方程進行數(shù)值求解時，壓力-速度耦合方程運用SIMPLEC算法求解，動量方程和能量方程均采用二階迎風格式進行求解。對時間步長的獨立性考核后，本文采用5 s的時間步長進行非穩(wěn)態(tài)迭代計算。最后，對模型所劃分網(wǎng)格的獨立性進行了考核，圖3給出了出口與中線位置(

=7 m、14 m)的熔鹽溫度變化情況。結(jié)果顯示，當網(wǎng)格數(shù)量為24804時可獲得獨立解。為了驗證本文建立的流動換熱模型的可靠性，將模擬結(jié)果與文獻實驗值

進行了比較，如圖4 所示?？梢钥闯?，模擬結(jié)果與實驗結(jié)果有很好的一致性，表明本文的數(shù)值模型是可靠的。

運用ANSYS 有限元軟件進行應力分析時，對時間步長的無關性進行了考核，采用5 s 的時間步長進行模擬計算。同時，本文共建立了6套(3200、51480、65400、86760、115680、149640)網(wǎng)格模型。圖5 給出了內(nèi)壁面2 個高度位置處(

=6.25 m、12.5 m)的等效應力變化情況。結(jié)果表明，當網(wǎng)格數(shù)達到65400時，等效應力的變化幅度小于5%，考慮到計算量和計算精度，本文選用網(wǎng)格數(shù)為65400進行應力計算。此外，由于目前針對填充床蓄熱器應力分析的實驗研究工作還鮮有報道，因此，本文未對應力分析模型的可靠性進行驗證。

3 結(jié)果與討論

在CSP 系統(tǒng)中，由于蓄熱器的動態(tài)應力特性是決定蓄熱系統(tǒng)使用壽命的關鍵因素，因此，為探究蓄熱器在高溫蓄-放熱循環(huán)過程中能否安全穩(wěn)定運行，本文采用熱-力耦合方法模擬研究了填充床蓄熱器在連續(xù)蓄-放熱循環(huán)過程中的溫度與應力的動態(tài)變化特性。具體步驟為：首先，建立蓄熱器的二維、軸對稱、瞬態(tài)、非熱平衡傳熱模型，并采用有限容積法模擬獲得不同蓄-放熱循環(huán)下罐體壁面的溫度分布規(guī)律。接著，利用節(jié)點插值方法將二維溫度場映射到三維罐體壁面應力分析模型中。最后，將不同蓄-放熱循環(huán)次數(shù)下的動態(tài)溫度分布作為接下來進行應力分析的溫度荷載，然后利用有限元法模擬研究罐體壁面的動態(tài)應力分布特性。

3.1 單次蓄-放熱循環(huán)

3.1.1 溫度分布特性

取25 g經(jīng)國標法檢測無沙門氏菌的肉制品加入到225 mL的無菌生理鹽水中，制成勻漿液，取9 mL加到離心管（10 mL） 中，分別將10倍梯度稀釋的菌懸液（5.1×107～5.1×102CFU/mL） 各1 mL加到上述離心管中，混勻，得到不同濃度的菌液勻漿。用1.2.2中所述熱裂解法提取基因組DNA，并用RF-LAMP方法驗證人工污染肉制品中沙門氏菌的檢出限。

圖6給出了第1次蓄-放熱循環(huán)不同時刻下罐體壁面的溫度分布云圖?？梢园l(fā)現(xiàn)，蓄熱時高溫熔鹽流入、放熱時低溫熔鹽流入的運行方式導致罐壁溫度在蓄-放熱過程中呈相反的變化趨勢。同時，從圖6(a)可以看到，由于在蓄熱過程中罐體壁面與高溫熔鹽流體(838 K)換熱，且通過導熱方式吸收高溫固體顆粒的熱量，使得壁面溫度逐漸升高，在蓄熱結(jié)束時刻壁面整體溫度達到最高。此外，由圖6(b)可知，由于放熱初始時罐體內(nèi)固體顆粒溫度較高(838 K)，且冷熔鹽(563 K)會吸收壁面與填料的熱量，使得罐壁溫度又逐漸降低，在放熱結(jié)束時刻壁面整體溫度達到最低。

特別地，由于本文模型中304ss罐體材料的蠕變溫度為783 K

，因此從圖中也可發(fā)現(xiàn)，在蓄熱過程中罐體壁面的蠕變區(qū)域逐漸增多，在放熱過程中產(chǎn)生蠕變的筒節(jié)數(shù)量逐漸減少。

為了更加清晰地了解在蓄-放熱過程下罐體壁面的高溫蠕變情況，圖7 進一步給出了不同蓄-放熱時刻下沿罐體高度方向的壁面溫度變化情況。從圖7(a)可以看到，蓄熱1.0 h 時，隨著高溫熔鹽進入罐體，致使筒節(jié)1的壁面整體溫度高于材料蠕變的溫度閾值。蓄熱結(jié)束時刻(5.5 h)，筒節(jié)1～5 的壁面均產(chǎn)生了高溫致使的蠕變現(xiàn)象，造成壁面損傷。同時，由圖7(b)給出的放熱過程下的壁面溫度分布可知，罐壁溫度經(jīng)歷5.0 h 后均會低于材料的蠕變閾值。

綜合圖6、圖7可知，在蓄-放熱過程，罐體壁面的大部分區(qū)域都會產(chǎn)生高溫致使的蠕變現(xiàn)象。例如：蓄熱時，筒節(jié)1～5 的壁面均會產(chǎn)生蠕變；由于放熱初始與蓄熱結(jié)束時刻的壁面溫度相同，因此在經(jīng)歷5.0 h的放熱過程中，筒節(jié)1～5的壁面也會產(chǎn)生蠕變損傷。此外，填充床的運行方式使得壁面的最高與最低溫度分別出現(xiàn)在罐壁板頂端與底端的位置。

圖8 給出了蓄-放熱過程中罐體壁面最高溫度隨著時間的變化趨勢。從圖中可以看出，對于單次蓄-放熱循環(huán)而言，壁面溫度呈4 個階段的變化趨勢：蓄熱時，高溫熔鹽從頂部流經(jīng)均流器后進入填充床區(qū)域，由于內(nèi)壁面吸收高溫熔鹽與固體填料的熱量，致使壁面溫度先急劇上升至最高溫度(階段Ⅰ)，然后保持不變(階段Ⅱ)；放熱時，冷熔鹽從罐底進入填充床，斜溫層逐漸向罐頂移動，使得壁面溫度緩慢下降(階段Ⅲ)，當斜溫層快到達罐頂時，致使壁溫又呈急劇下降的變化趨勢(階段Ⅳ)。

3.1.2 應力分布特性

為進一步了解在連續(xù)蓄-放熱循環(huán)過程中罐體的動態(tài)溫度變化對其應力特性的影響，本文接下來又通過熱-力耦合方法模擬獲得了不同蓄-放熱循環(huán)下罐壁的應力分布情況。圖9給出了第1次蓄-放熱循環(huán)在不同時刻下的罐體壁面應力分布云圖。從圖中可以看出，在蓄-放熱過程中，罐體頂端的應力值最小，最大應力出現(xiàn)在罐體底端區(qū)域。這是由于罐體壁面與底板連接位置處的結(jié)構(gòu)形狀急劇變化，且在該區(qū)域存在剛性約束(徑向與軸向約束)，致使該連接位置的應力值最大，進而造成應力集中現(xiàn)象。

圖10 給出了第1 次蓄-放熱循環(huán)不同時刻的罐體形變分布云圖。結(jié)合圖6可知，罐體形變受溫度影響顯著，較高的壁面溫度會產(chǎn)生較大的熱變形。在蓄熱初始與放熱結(jié)束時刻，罐體的形變量最大，約為60 mm。

為了更加清晰地認識罐體應力的分布規(guī)律，圖11進一步給出了第1次循環(huán)結(jié)束時刻沿罐壁高度方向的應力變化情況?？梢钥闯?，由于罐底為剛性約束，熱膨脹量無法釋放，致使第6筒節(jié)與底板連接處存在應力集中導致的塑性屈服現(xiàn)象；隨著高度的增加，罐體應力水平逐漸降低，致使第1～5 筒節(jié)的壁面仍處于低應力水平(低于90 MPa)的彈性狀態(tài)。

3.2 多次蓄-放熱循環(huán)

3.2.1 溫度變化特性

①通過肺炎雙球菌體外細胞培養(yǎng)實驗的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)：在體外連續(xù)培養(yǎng)多代的S型菌和R型菌，各亞型S型菌均可突變?yōu)橄鄳獊喰蚏型菌（S-Ⅰ突變?yōu)镽-Ⅰ；S-Ⅱ突變?yōu)镽-Ⅱ）。綜合觀察現(xiàn)象和實驗一結(jié)果，得出結(jié)論：R型菌是由S型菌突變產(chǎn)生的，且突變僅發(fā)生在同亞型間。

圖12 給出了填充床蓄熱器經(jīng)歷10 次蓄-放熱循環(huán)(蓄-放熱總時間1100 h)壁面最高溫度的變化規(guī)律，從圖中可以看出，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，壁面溫度在631?836 K 呈周期性變化趨勢。特別地，結(jié)合圖7與圖11可知，填充床蓄熱罐的大部分筒節(jié)也會產(chǎn)生周期性的蠕變現(xiàn)象，且隨著蓄-放熱循環(huán)次數(shù)的增加，低應力水平的壁面(筒節(jié)1～5)還可能會產(chǎn)生高溫蠕變導致的斷裂現(xiàn)象，從而增加填充床蓄熱器的失效風險。

3.2.2 應力變化特性

圖13 給出了第1～10 次蓄-放熱循環(huán)下內(nèi)壁面峰值應力的變化情況。從圖中可以看出，受壁面溫度影響顯著，連續(xù)蓄-放熱循環(huán)下的內(nèi)壁面峰值應力在275～423 MPa之間也呈周期性變化趨勢。特別地，對于單次蓄-放熱循環(huán)而言，由于蓄熱時壁面溫度逐漸升高，使得內(nèi)壁面的峰值應力增大；放熱時隨著溫度的降低，應力值又呈下降的變化趨勢。值得注意的是，在連續(xù)的蓄-放熱循環(huán)中，內(nèi)壁面的峰值應力始終高于罐體材料的屈服強度167 MPa，致使蓄熱罐底端的壁板與底板連接處會一直處在塑性區(qū)域。隨著蓄-放熱循環(huán)的進行，罐體底部極易產(chǎn)生低周疲勞引起的斷裂失效現(xiàn)象，從而導致熔鹽流體泄漏，嚴重影響CSP 系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

4 結(jié) 論

針對單罐填充床熔鹽蓄熱器，利用有限容積法與有限元法構(gòu)建了熱-力耦合數(shù)值模型，模擬獲得了多次蓄-放熱循環(huán)下罐體壁面的動態(tài)溫度與應力變化特性。得到的主要結(jié)論如下：

（1）罐壁溫度在蓄-放熱過程中呈相反的變化趨勢，且在單次循環(huán)中，罐體壁面溫度存在4個階段的變化趨勢：蓄熱過程的急劇溫升與保持穩(wěn)定階段，放熱過程的緩慢下降與急劇溫降階段。在蓄熱與放熱的0～5 h 之內(nèi)，蓄熱罐筒節(jié)1～5 的壁面溫度均會高于材料的蠕變閾值，進而產(chǎn)生高溫導致的蠕變現(xiàn)象。

（2）蓄-放熱過程中，罐壁板底端與底板連接位置極易產(chǎn)生應力集中導致的塑性屈服現(xiàn)象，但隨著罐體高度的增加，壁面應力水平逐漸降低，筒節(jié)1～5 的應力值均低于材料屈服極限，仍處于彈性狀態(tài)。特別地，罐體形變受安裝方式與壁面溫度影響顯著，但最大形變量始終位于壁板頂端位置，形變最大值約為60 mm。

（3）多次蓄-放熱循環(huán)中，填充床蓄熱罐壁面最高溫度在631～836 K 之間呈周期性變化，致使壁面也會產(chǎn)生周期性的高溫蠕變；在長周期、低應力與高溫蠕變的運行條件下，筒節(jié)1～5 的壁面損傷失效的風險增加。

3.1.2 個人出版物的海外傳播現(xiàn)狀 對于個人出版物來說，作者由于長期在某一國家從事武術(shù)教學工作，對該國的語言較為了解，能夠保證語言的表達更加準確，但是出版物中的教學內(nèi)容卻缺乏標準。當前，許多在國外從事武術(shù)教學的教師，武術(shù)習練背景參差不齊，許多沒有赴外教學許可的人員也在傳播中國武術(shù)。由于教學人員自身業(yè)務素質(zhì)的不足，導致其出版的紙質(zhì)教材或視頻影像中，教學內(nèi)容不標準，動作錯誤頻出，為中國武術(shù)的海外傳播帶來了阻礙。

（4）受壁面溫度影響顯著，內(nèi)壁面峰值應力在275～423 MPa 之間也呈周期性變化趨勢，且隨著循環(huán)次數(shù)的增加，蓄熱罐壁面的塑性損傷累積，給CSP系統(tǒng)的安全運行帶來極大挑戰(zhàn)。

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