NFX|压缩空气储能热力学行为分析

技术路线

  以N-S方程组及能量方程为控制方程，利用有限元分析软件，将进气入口作为温度进口边界计算压缩空气在储气室中的压力温度变化并与储气室结构耦合求解。

空气模型：理想气体/实际气体

储气室模型：线弹性模型/多孔介质模型

地下储气库充储放全过程热力学分析结果

总结

1、NFX CFD通过有限元热流分析与参考文献中通过数值差分得到的压缩空气温度与压力结果在储气库充储放储全过程中变化趋势一致。

2、平均最高温度比文献结果高10℃，最低温度比文献低-0.36℃，这是由于文献中计算考虑密封层、围岩、岩石等结构热传导，由于文献中未给出具体建模参数，本次验证过程中忽略了其结构导热的作用，以对流换热系数表征结构的导热作用。

3、平均最高压力与文献结果相比高0.5MPa,平均最低压力比文献低0.15MPa，与温度规律一致。

*参考文献《地下储气库热力耦合数值分析动态边界条件研究》

midas NFX CFD在压缩空气储能项目解决方案

分析不同蓄热介质热物性差异对换热器效能的影响；

分析蓄热材料对储气室最高压力、储能效率、储热效率、储能密度、蓄热系统运行压力的影响；

在相同储气条件下，对比分析恒压比和变压比不同储能模型在压气机耗功和储能阶段效率等方面的差异；

对比恒温储气室、绝热储气室和实际储气室三种储气室模型下系统的性能参数，研究各种储气模型的优缺点；