现如今,空气污染严重,人们对环境保护的要求进一步提高。与此同时,供电峰谷差逐年增大,通常人们在用电高峰期用电,而低谷电能不能得到充分利用,这样给电网运行带来较大的经济损失,固体电蓄热装置作为采暖热源是减少煤炭燃烧、净化空气、充分利用低谷电能的有效方法。国内固体电蓄热装置的应用起步较晚,与国外相比还存在一些技术上的不足。在固体电蓄热装置实际生产供热的过程中,存在装置供热效率不高的问题,因此需要对装置的工作过程进行热力学分析和热效率的计算,为固体电蓄热装置的结构优化和可靠性设计提供参考依据。主要研究内容包括:(1)介绍固体电蓄热装置的设计原理、结构组成、工作原理及装置的关键部件,并用SolidWorks建立固体电蓄热装置的三维模型。(2)根据传热学基础利用有限元ANSYS软件对固体电蓄热装置蓄热过程进行模拟仿真,得到蓄热体内温度分布情况,然后与蓄热实验结果对比表明该方法模拟温度分布的可行性。(3)根据空气动力学基础利用FLUENT软件对固体电蓄热装置放热过程进行模拟仿真,得到装置内空气温度分布情况及蓄热体内温度分布情况,然后与放热实验结果对比表明该模拟方法的可行性。(4)根据装置蓄热过程的温度模拟结果及装置放热过程的空气动力特性分析结果对蓄热体通孔机械结构及装置进出口的结构进行合理改善,从而达到提高装置热效率的目的。本文研究成果为固体电蓄热装置的结构优化设计及运行参数的合理设置提供了模拟仿真研究基础,同时对固体电蓄热装置的实际应用具有重要的指导意义。