針對蝸卷彈簧外端與箱體內(nèi)壁采用襯片固定的連接方式,采用阿基米德螺旋線建立了蝸簧和襯片的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了作用在襯片上的初始彎矩,針對不同長度的襯片建立了襯片連接有限元模型,對比了蝸簧和襯片有限元單元的應(yīng)力大小及分布統(tǒng)計,得到了不同長度襯片對蝸卷彈簧的影響,確定了合適的襯片連接長度。研究成果可為蝸卷彈簧的安全運行提供有力依據(jù)。關(guān)鍵詞:彈性儲能;蝸卷彈簧;儲能箱;襯片連接;有限元;應(yīng)力分析1引言隨著太陽能、風(fēng)能等間歇性能源的開發(fā)和利用,儲能技術(shù)的研究和發(fā)展變得日益重要。機械彈性儲能以平面蝸卷彈簧為關(guān)鍵零部件,利用蝸卷彈簧受載時產(chǎn)生彈性變形,將機械能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,卸載后將彈性勢能轉(zhuǎn)化為機械能的原理進行儲能和釋能,該儲能方式具有儲能大容量、高效率、低成本和無污染等優(yōu)點[1-5]。圖1為機械彈性儲能系統(tǒng)示意圖[6],該系統(tǒng)以蝸卷彈簧儲能箱為中心分為發(fā)電側(cè)與儲能側(cè)。兩側(cè)都通過變頻器連接外部電網(wǎng);在儲能測,變頻器連接電動機,通過聯(lián)軸器連接扭力傳感器與蝸簧箱,完成蝸簧儲能;在發(fā)電側(cè),蝸簧通過聯(lián)軸器帶動接扭力傳感器與發(fā)電機,再接上變頻器,完成發(fā)電并網(wǎng)。大型蝸卷彈簧儲能箱由多個單體蝸簧箱通過芯軸并聯(lián)而成。光伏儲能箱價格費用?河北光伏儲能箱價格
4、鋁質(zhì)熱傳導(dǎo)骨架;5、相變儲能材料;6、換液管;7、輸液管;8、保溫隔熱層;9、萬向輪;10、剎車裝置。具體實施方式以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。實施例1:如圖1至圖3所示,一種相變儲能箱,包括箱體和箱蓋通過密封圈密封形成的密封箱1,密封箱1內(nèi)為一空腔2,空腔2內(nèi)設(shè)置有相變儲能單元3,相變儲能單元3包括儲能側(cè)板31和儲能豎板32,儲能豎板32與儲能側(cè)板31垂直,多個儲能豎板32之間具有間隙33,儲能側(cè)板31和儲能豎板32為連續(xù)的一個整體,相變儲能單元3安裝在密封箱1空腔2內(nèi),其各個面均與空腔2內(nèi)壁不接觸,相變儲能單元3包括外面的鋁質(zhì)熱傳導(dǎo)骨架4和里面的相變儲能材料5,相變儲能材料5為結(jié)晶水和鹽類無機儲能材料。其中,相變儲能單元3上還設(shè)有兩個與密封箱1外界連通的換液管6,換液管6穿過密封箱1和熱傳導(dǎo)骨架4與相變儲能材料5連通;換液管6位于儲能側(cè)板31的底部;密封箱1上設(shè)有兩個輸液管7,輸液管7位于密封箱1兩對立側(cè)面上,一根輸液管71位于密封箱1側(cè)面上部,一根輸液管72位于密封箱1側(cè)面下部。將相變儲能單元設(shè)計為相互垂直放置的儲能板,側(cè)板和豎板一體設(shè)置。湖北太陽儲能箱材質(zhì)MW級儲能箱材質(zhì)費用?
圖11為不同襯板長度l下蝸簧單元受到的平均應(yīng)力值,該值隨著長度l增加而減小,且降低速度減緩。表明蝸簧受到的影響隨著襯片長度的增加而減小。襯片應(yīng)力分析不同襯片應(yīng)力變化,如圖12所示。為更好觀察對比結(jié)果,調(diào)整襯片等效應(yīng)力顯示,保持**大值與**小值不變,如圖13所示。對于不同長度襯片,除了l=100mm襯片的**大等效應(yīng)力出現(xiàn)在右凸耳位置,其余長度的**大等效應(yīng)力出現(xiàn)在左凸耳位置,且凸耳處的應(yīng)力大于螺釘處受到的應(yīng)力,這是由于螺釘與凸耳同時提供固定作用,而凸耳離自由端較近,產(chǎn)生的應(yīng)變比螺釘處應(yīng)變大;**小等效應(yīng)力出現(xiàn)在襯片與螺釘連接一側(cè)的邊緣且不為零,這是因為襯片受載后變形,產(chǎn)生弧面切向力,使襯片固定端一側(cè)受擠壓作用從而產(chǎn)生微小的壓縮變形。設(shè)小應(yīng)力單元比例s定義為s=Nσi/Nn,Nσi表示單元應(yīng)力σi≤80MPa的單元數(shù),Nn為襯片的總單元數(shù)。圖12表示蝸簧平均應(yīng)力、小應(yīng)力單元比例s與襯片長度l的關(guān)系,可以看出:隨著襯片長度增加,平均應(yīng)力值減小且降低率減緩,而小應(yīng)力單元比例增加。這表明隨l增加,襯片取決定作用的大應(yīng)力單元比例逐漸降低,并且襯片的應(yīng)力過渡趨于平緩,但是長度過大(即小應(yīng)力單元過多)會增加襯片的質(zhì)量。
針對背景技術(shù)中提到的現(xiàn)實問題,本實用新型提供了一種接觸充分、相變儲能箱。本實用新型的技術(shù)方案如下:一種相變儲能箱,包括箱體和箱蓋通過密封圈密封形成的密封箱,所述密封箱內(nèi)為一空腔,空腔內(nèi)設(shè)置有相變儲能單元,所述相變儲能單元包括儲能側(cè)板和儲能豎板,儲能豎板與儲能側(cè)板垂直,多個儲能豎板之間具有間隙,儲能側(cè)板和儲能豎板為連續(xù)的一個整體,相變儲能單元安裝在密封箱空腔內(nèi),其各個面均與空腔內(nèi)壁不接觸,相變儲能單元包括外面的鋁質(zhì)熱傳導(dǎo)骨架和里面的相變儲能材料。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述儲能側(cè)板的兩端以及儲能豎板的自由端底部分別設(shè)有支撐柱,相變儲能單元通過支撐柱安裝在密封箱空腔內(nèi)。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述相變儲能單元上還設(shè)有兩個與密封箱外界連通的換液管,所述換液管穿過密封箱和熱傳導(dǎo)骨架與相變儲能材料連通。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述換液管位于儲能側(cè)板的底部。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述密封箱上設(shè)有兩個輸液管,所述輸液管位于密封箱兩對立側(cè)面上,一根輸液管位于密封箱側(cè)面上部,一根輸液管位于密封箱側(cè)面下部。作為其中一種改進技術(shù)方案,所述的相變儲能材料為結(jié)晶水和鹽類無機儲能材料。汽車儲能箱制造廠家費用?
相變儲能單元3安裝在密封箱1空腔2內(nèi),其各個面均與空腔2內(nèi)壁不接觸,相變儲能單元3包括外面的鋁質(zhì)熱傳導(dǎo)骨架4和里面的相變儲能材料5,相變儲能材料5為結(jié)晶水和鹽類無機儲能材料。其中,相變儲能單元3上還設(shè)有兩個與密封箱1外界連通的換液管6,換液管6穿過密封箱1和熱傳導(dǎo)骨架4與相變儲能材料5連通;換液管6位于儲能側(cè)板31的底部;密封箱1上設(shè)有兩個輸液管7,輸液管7位于密封箱1兩對立側(cè)面上,一根輸液管71位于密封箱1側(cè)面上部,一根輸液管72位于密封箱1側(cè)面下部。將相變儲能單元設(shè)計為相互垂直放置的儲能板,側(cè)板和豎板一體設(shè)置,豎板之間設(shè)置間隙,極大限度地增大了儲能單元的接觸表面積,使得相變儲能單元能夠與傳熱液體充分接觸,相變儲能單元采用鋁質(zhì)外殼,增加熱傳導(dǎo)和儲能效率;相變儲能單元上設(shè)置換液管,可以定期對相變進行更換,提高儲能箱的儲能性能和使用周期,在密封箱上兩相對的側(cè)面上一上一下地設(shè)置輸液管,一邊進液一邊出液,在液體流動的過程中,環(huán)繞著中間的相變儲能單元流過,增加了傳熱液體與相變儲能單元的充分接觸時間,提高了換熱強度。實施例2:如圖4所示,在實施例1的基礎(chǔ)上進行改進。太陽儲能箱價格費用?江蘇便攜儲能箱的作用
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