[1]张永春,董文利,孙 涛,等.含强化肋的PCM相变储热与传热特性数值研究[J].南京师大学报(自然科学版),2024,(02):8-16.[doi:10.3969/j.issn.1001-4616.2024.02.002]
　Zhang Yongchun,Dong Wenli,Sun Tao,et al.Numerical Study on Heat Storage and Heat Transfer Characteristics of PCM Phase Transition with Reinforced Ribs[J].Journal of Nanjing Normal University(Natural Science Edition),2024,(02):8-16.[doi:10.3969/j.issn.1001-4616.2024.02.002]
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含强化肋的PCM相变储热与传热特性数值研究()
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《南京师大学报（自然科学版）》[ISSN:1001-4616/CN:32-1239/N]

卷:
期数:
2024年02期
页码:
8-16
栏目:
物理学
出版日期:
2024-06-15

文章信息/Info

Title:
Numerical Study on Heat Storage and Heat Transfer Characteristics of PCM Phase Transition with Reinforced Ribs
文章编号:
1001-4616(2024)02-0008-09
作者:
张永春1; 董文利1; 孙 涛1; 梁国安1; 尹 迪2; 周小明2
(1.江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏 南京 210036)
(2.河海大学机电工程学院,江苏 南京 210024)
Author(s):
Zhang Yongchun1; Dong Wenli1; Sun Tao1; Liang Guoan1; Yin Di2; Zhou Xiaoming2
(1.Special Equipment Safety Supervision and Inspection Institute of Jiangsu Province,Nanjing 210036,China)
(2.College of Mechanical and Electrical Engineering,Hohai University,Nanjing 210024,China)
关键词:
相变储能; 金属泡沫; 翅片; 孔隙率; 石蜡
Keywords:
phase change energy storage; metal foam; fins; porosity; paraffin wax
分类号:
TK02
DOI:
10.3969/j.issn.1001-4616.2024.02.002
文献标志码:
A
摘要:
为了有效提升PCM相变储热器的性能,本文采用多种金属翅片对相变过程进行强化,并采用焓-多孔介质模型对相变储热过程进行了数值模拟,分析了不同金属材料和不同基体孔隙率对相变储热及传热特性的影响. 研究结果表明,采用金属泡沫强化翅片能够增强导热和对流效应,优化流场对流涡分布,储热器相变储热时间大大缩短,耗时仅为无翅片工况的16.8%; 采用铜金属泡沫翅片的储能效率略优于铝金属泡沫翅片,储热时间缩短 3.47%; 强化翅片孔隙率对储热性能影响较弱,孔隙率为0.4时最优,孔隙率为0.6时次之,孔隙率为0.8时最差.
Abstract:
In order to effectively improve the performance of PCM phase change heat reservoir,a variety of metal fins are used to strengthen the phase change process,and the enthalpy-porous medium model is used to simulate the phase change heat storage process. The effects of different metal materials and different matrix porosity on the characteristics of phase change heat storage and heat transfer are analyzed. The results show that the heat conduction and convective effect can be enhanced by the metal foam reinforced fin,and the convective vortex distribution in the flow field can be optimized. The heat storage time of the heat reservoir phase transformation is greatly shortened,which is only 16.8% of that in the condition without fins. The energy storage efficiency of copper metal foam fin is better than that of aluminum metal foam fin,and the heat storage time is shortened by 3.47%. The porosity of reinforced fin has a weak influence on the heat storage performance. When the porosity is 0.4,it is the best,followed by 0.6,and the worst when 0.8.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2023-06-07.
基金项目:江苏省重点研发计划(社会发展)项目(BE2021750)、江苏省特检院科技计划项目(KJ(Y)2023011).
通讯作者:张永春,博士,高级工程师,研究方向:锅炉节能减排技术,太阳能光热利用与储能技术. E-mail:zh_yongchun@163.com
更新日期/Last Update: 2024-06-15