铜金属泡沫填充率对相变材料融化过程强化传热的机理研究

作     者：朱孟帅 闫勤学 王子龙 孙向昕 宋瀚文 ZHU Mengshuai;YAN Qinxue;WANG Zilong;SUN Xiangxin;SONG Hanwen

作者机构：上海理工大学能源与动力工程学院上海市杨浦区200093 南京汽轮电机(集团)有限责任公司江苏省南京市210000 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第13期

页      面：4915-4923页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：上海市自然科学基金项目(20ZR1438600) 国家自然科学基金面上项目(52176016) 上海市“科技创新行动计划”(21S31900200) 

主　　题：铜金属泡沫 相变材料 导热强度 对流换热强度 综合传热系数 

摘      要：基于石蜡和铜金属泡沫制备了复合相变蓄热材料,设计并搭建了一套可视化蓄热实验装置,分析了铜金属泡沫填充率对石蜡相变过程的强化传热机理,得到了复合相变蓄热材料的综合换热系数。实验结果表明,当铜金属泡沫的填充率从0%增至2.13%时,复合相变蓄热材料的融化时间从901s缩短到791s,综合传热系数从1.26W×m^(-1)×K^(-1)提高至4.16W×m^(-1)×K^(-1)。此外,随着铜金属泡沫填充率的增加,复合相变材料的Ra减小而导热强度增加,Ra由金属泡沫填充率为0%的4.66×10^(7)下降至2.13%的2.11×10^(5),下降了99.5%,导热强度由1130.7W×m^(-2)×K^(-1)提高至5653.54W×m^(-2)×K^(-1),后者是前者的5倍。