泡沫铜/石蜡复合相变储能材料的储放热过程及数值模拟

作     者：万倩 王铭婕 何露茜 冯小江 何正斌 伊松林 WAN Qian;WANG Mingjie;HE Luxi;FENG Xiaojiang;HE Zhengbin;YI Songlin

作者机构：北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 中关村人居环境工程与材料研究院北京100083 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2022年第41卷第4期

页      面：2046-2053页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：“十三五”国家重点研发计划(2016YFD0600701 2018YFD0600305)。 

主　　题：相变 石蜡 泡沫铜 传热 数值模拟 

摘      要：作为储热和热管理技术的重要材料之一,相变储能材料通常具有储热密度较大、相变温度变化较小的优势,但其热导率较低,热传递效率较差。本文将泡沫铜用于石蜡相变储能材料的传热强化,通过测定相变储能材料储放热过程的温度变化,考察了添加泡沫铜对相变储能材料储放热速率和温度均匀性的影响,且在实验基础上对储能材料的放热过程进行建模并求解,得到温度云图,为实际应用提供理论依据。结果表明,添加泡沫铜后,石蜡的相变储热和放热时间分别缩短了16.67%和14.71%;储放热过程复合材料中心层与外层中心点的最大温差分别降低了91.5%和87.5%;建立放热过程相变储能材料温度随时间变化的模型,对比实际值和模型预测值,得到相关系数及标准误差分别为0.99℃和0.13℃,证明该模型准确度较高,可有效预测相变储能材料的温度变化情况。