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基于相变蓄热水箱的发展现状，结合家用生活热水系统相关设计规范及标准，对相变水箱的结构进行了设计，并采用有限元软件对相变水箱的性能进行了模拟研究。首先建立了相变水箱的数值计算模型并利用实验数据验证模型的准确性;在此基础上，通过蓄放热阶段水温响应特性、相变材料温度及液相比等参数，对相变水箱的蓄放热特性进行了研究;另外比较分析了不同相变层厚度参数对相变水箱蓄放热过程的影响，并对相变材料的用量进行了优化。结果表明，对于家用水箱，增设相变材料层可以延长水箱蓄热过程;在水箱放热过程中，放热时间随着相变层厚度的増加呈现先延长后縮短的变化趋势;与其他相变厚度的模拟工况相比，相变层厚度为30mm时，水箱的释热性能最佳，放热时间较普通水箱增加10%左且维持水温处于较高温度的时间有所延长。可见相变材料的蓄放热特性直接影响着家用水箱的性能，寻求相变材料的最优用量可为相变水箱的设计及实际应用提供参考。
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