耐火材料 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (1): 8-12.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2026.01.002
黄尧1,2), 刘源泂1,2), 朱海龙3), 李远兵4,5), 胡亮6)
收稿日期:2025-04-15
出版日期:2026-02-15
发布日期:2026-02-26
通讯作者:
刘源泂,男,1979年生,博士,副教授。E-mail:18971222636@189.com
作者简介:黄尧:男,1998年生,硕士研究生。E-mail:929887039@qq.com
基金资助:Huang Yao, Liu Yuanjiong, Zhu Hailong, Li Yuanbing, Hu Liang
Received:2025-04-15
Online:2026-02-15
Published:2026-02-26
摘要: 针对熔盐罐底部的陶粒回填层,基于EDEM离散元软件平台,构建相应的颗粒仿真模型,对陶粒层压实回填工艺及满罐工况模拟,重点考察预压实工艺(自然堆积、一次预压实、8次分段预压实)对陶粒层压缩变形与应力分布的力学影响,并进一步分析了不同粒径分布(5~10、10~15、15~20 mm)对陶粒层传热特性的作用规律。结果表明:1)陶粒层高度1.6 m,陶粒粒径范围5~20 mm,采用8次分段预压实工艺,重罐5万t加载,其陶粒内部最大应力范围为8.0~14.4 MPa,应力分布均匀,总沉降量为20.44 mm。2)随着陶粒粒径的增大,热量传递距离逐渐增加,而平均热通量则下降,表明小粒径颗粒堆具有更优异的隔热性能,其在50 h时的热量传递距离为185.73 mm,平均热通量为0.49 W·m-2;而大粒径颗粒堆的热传导效率更高,隔热性能最差,热量更容易扩散,其热量传递距离为195.65 mm,平均热通量为2.31 W·m-2。
中图分类号:
黄尧, 刘源泂, 朱海龙, 李远兵, 胡亮. 基于离散元的熔盐罐底陶粒层热应力分析[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 8-12.
Huang Yao, Liu Yuanjiong, Zhu Hailong, Li Yuanbing, Hu Liang. Thermal stress analysis of ceramsite layer at bottom of molten salt tanks based on discrete elements[J]. Refractories, 2026, 60(1): 8-12.
| [1] 时华.熔盐储热系统热性能和熔盐泄漏与渗流特性的研究[D].杭州:浙江大学,2021. [2] 易自砚,李红星,何邵华,等.太阳能热发电站高温熔盐罐基础设计关键参数研究[J].太阳能学报,2025,46(2):464-469. [3] Li H T,Wang Z,Song Q S,et al.Design and stress analysis of a new distributed single tank molten salt heat storage system with internal heat source[J].Sustainability,2025,17(2):758. [4] Xue X,Li H A,Chen C X,et al.Thermal performance assessment and optimization simulation of large-scale molten salt storage tanks and foundation[J].Journal of Energy Storage,2025,109:115127. [5] 李亚楠,杜中玲,陈九法.基于ANSYS的小型双罐储热系统模拟研究[J].发电设备,2017,31(1):18-22+29. [6] Guo H B,Zang C C,Wang Z F,et al.Analysis of thermal and mechanical properties with inventory level of the molten salt storage tank in central receiver concentrating solar power plants[J].Applied Thermal Engineering,2025,260:124984. [7] 张颖男,张静,郑德聪,等.油松林木废弃物热压成型颗粒介质传热、传力特性研究[J].太阳能学报,2022,43(12):453-463. [8] 陈辉,赵先琼,刘义伦.变重力场中散体颗粒堆的安息角及接触力分布[J].北京航空航天大学学报,2015,41(6):1141-1146. [9] 朱小旭,孙军杰,刘琨,等.重力条件下散体颗粒堆积特性研究[J].水利水电技术,2019,50(9):154-161. [10] 韩燕龙,贾富国,唐玉荣,等.颗粒滚动摩擦系数对堆积特性的影响[J].物理学报,2014,63(17):173-179. [11] Chen Z L,Zhao Y.A quasi-physical method for random packing of spherical particles[J].Powder Technology,2022,412:118002. [12] Suikkanen H,Ritvanen J,Jalali P,et al.Discrete element modelling of pebble packing in pebble bed reactors[J].Nuclear Engineering and Design,2014,273:24-32. [13] Jia T,Zhang Y W,Chen J K.Simulation of granular packing of particles with different size distributions[J].Computational Materials Science,2012,51(1):172-180. [14] 胡卫兵,张锋凌,缪勇,等.光热电站熔盐罐基础陶粒土回填施工技术[J].施工技术(中英文),2021,50(18):99-103. [15] 杨红霞,戴天兴,崔保龙,等.陶粒湿屋面传热过程的有限元解法[J].四川建筑科学研究,2010,36(4):284-287. [16] GB 51249—2017 建筑钢结构防火技术规范[S]. [17] 王甲,肖圣哲,邱欣,等.陶粒混凝土冲击损伤演化的三维数值模拟[J].宁波大学学报(理工版),2017,30(6):59-65. [18] 于庆旭,刘燕,陈小兵,等.基于离散元的三七种子仿真参数标定与试验[J].农业机械学报,2020,51(2):123-132. |
| [1] | 王世贞, 韩兵强, 谭丹, 魏耀武, 鄢文, 李楠. 电熔镁砂对钙长石-尖晶石隔热耐火材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 1-7. |
| [2] | 孙格格, 李国华, 邓舒丹, 田琳. 轻量化镁砂制备水泥窑烧成带用方镁石-铁铝尖晶石材料[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 13-18. |
| [3] | 长世伦, 刘振阳, 王兴国, 李欣, 张照磊, 乔佳, 陈滨. 微波辅助硼热/碳热合成TiB2粉体的保温时间作用机制研究[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 19-24. |
| [4] | 施英统, 郑雯雯, 谢呵瀚, 刘鹏, 刘子玉, 杨现锋. 光固化3D打印制备氧化锆陶瓷的工艺优化[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 25-30. |
| [5] | 张雨生, 黄奥, 邹永顺. 纳米氧化铝及热处理温度对MgO陶瓷过滤器性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 31-37. |
| [6] | 李飞, 肖俊李, 周辉, 魏耀武, 鄢文, 李楠, 陈俊峰. Carbores P对制备Ti3AlC2质过滤陶瓷性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 38-42. |
| [7] | 宋博, 田琳, 田超, 李国华, 姜雨涵, 丁云锴. 硅烷偶联剂添加量对钢包用抗侵蚀涂层性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 43-47. |
| [8] | 陈嘉良, 丁军, 罗益欣, 刘正龙, 余超, 朱青友, 邓承继. 隔热碳纤维复合材料微纳孔调控及其性能[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 48-53. |
| [9] | 王千千, 昝文宇, 马北越, 苑小舟, 兰志鹏, 于景坤. 煤矸石粉加入量对菱镁矿尾矿制备镁质多孔骨料的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 54-58. |
| [10] | 乔丽娜. TiNx对轧钢加热炉无冷却刚玉基滑轨材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 59-64. |
| [11] | 吴嵩, 韦龙杰, 王建筑, 陈继, 袁愈辉, 刘诚. 无水硼砂对Al2O3-C复合材料性能与显微结构的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 65-68. |
| [12] | 刘会永, 丁宇航, 丛培源, 马骁一, 项冰, 熊继全, 张忠. 酸性环境对碳化硅浇注料性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 69-73. |
| [13] | 李冬梅, 李桂梅, 颜林, 李红超, 李璐, 叶青, 邵长波, 陈志强. 氧化铝微粉多级配比对刚玉浇注料中低温性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 74-77. |
| [14] | 郭勇, 朱义, 余其文, 傅小勇, 肖雄. 橄榄石添加量对镁质涂抹料性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 78-81. |
| [15] | 王鹏睿, 程本军, 梁效诚, 陈方, 吴锋. 碳化硅基复合材料增强增韧研究进展[J]. 耐火材料, 2026, 60(1): 82-87. |
| 阅读次数 | ||||||
|
全文 |
|
|||||
|
摘要 |
|
|||||