力学 COMSOL Multiphysics 预计阅读 1 分钟

COMSOL 压缩空气储能仿真

基于 COMSOL Multiphysics 的压缩空气储能（CAES）系统多物理场耦合仿真。模拟储气室充放气过程中的热-流-固耦合行为，分析压缩空气在储气腔内的温度场、压力场分布及其对围岩/衬砌结构的影响。

项目背景

压缩空气储能是大规模物理储能的重要技术路线，储气室在循环充放气工况下面临剧烈的温度与压力波动，需要评估其热力学性能与结构安全性。

仿真目标

建立储气室热-流-固耦合模型，获取充气/储气/放气阶段的温度场与压力场演化规律，评估围岩应力分布与密封性能。

结论说明

仿真结果表明：充气阶段储气室壁面温升显著，放气阶段存在明显温降；围岩应力集中出现在腔体肩部，循环工况下疲劳寿命满足设计要求。

数值仿真结果 · 动图

以下动图由本站数值求解器实时计算逐帧生成（FDM / 流函数-涡量法），与 COMSOL 同类物理场基准口径一致。

热场演化示例：储气腔热区扩散（对应 CAES 充放气热过程的温度场模块）
热场演化示例：储气腔热区扩散（对应 CAES 充放气热过程的温度场模块）
结构场示例：简支梁中心加载的挠度曲线随载荷系数 ramp（对应围岩衬砌结构模块）
结构场示例：简支梁中心加载的挠度曲线随载荷系数 ramp（对应围岩衬砌结构模块）

对应 COMSOL「热-流-固耦合」案例的温度场与结构场分模块演示。