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题名泡沫金属孔密度对石蜡相变传热强化的影响机理
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作者
朱刘灿
王子龙
金谦
胡常青
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机构
上海理工大学能源与动力工程学院
克拉玛依碳和网络科技有限公司
上海铂世光半导体科技有限公司
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出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2024年第5期1-8,54,共9页
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基金
上海市“科技创新行动计划”项目(21S31900200)
上海市自然科学基金项目(20ZR1438600)。
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文摘
为了探究泡沫金属孔密度对相变材料熔化过程中流动传热特性的影响,通过试验设计并搭建了1套半圆柱形的可视化蓄热装置,分析了孔密度对复合相变材料熔化过程中温度分布、固液相界面、换热系数等热特性的影响机理。结果表明:泡沫金属铜能够提高内部石蜡的温度响应速率,缩短熔化时间,并减小相变材料内部温度梯度;纯石蜡和孔密度为0.20,0.59,0.98 mm^(-1)的铜复合相变材料在石蜡熔化后的温度梯度分别为35.26,12.19,20.49,28.39 K;自然对流换热占比也随着泡沫金属铜孔密度的增加而减小;当加热功率为30 W时,孔密度为0.20,0.59,0.98 mm^(-1)的铜复合相变材料自然对流占比分别为20.72%,19.33%,18.24%,且自然对流占比均小于50%,表明在填充率为1.28%的条件下,泡沫金属铜复合相变材料的传热机制以热传导为主。研究结果可为相变蓄热系统的设计提供参考。
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关键词
泡沫金属
孔密度
相变储能
强化传热
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Keywords
metal foam
pore density
phase change energy storage
heat transfer enhancement
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分类号
TK124
[动力工程及工程热物理—工程热物理]
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题名热流密度对泡沫铜-石蜡强化传热的影响
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作者
桂金涛
吕楠
王子龙
朱刘灿
杨斌
金谦
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机构
上海理工大学能源与动力工程学院
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出处
《功能材料》
CAS
2024年第11期11218-11226,共9页
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基金
中央引导地方科技发展资金项目(YDZX20213100003002)
上海市自然科学基金项目(20ZR1438600)
上海市“科技创新行动计划”(21S31900200)。
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文摘
为探究热流密度对金属泡沫铜-石蜡复合相变储能材料强化传热的影响,设计并搭建了蓄热装置,分析了热流密度对相变材料融化过程的温度分布、温度不平衡效应、传热机制和蓄热性能的影响。实验结果表明,提高热流密度会加剧复合相变材料内部温度不均衡效应,当热流密度从3.6增加至10.9 kW/m^(2)时,相变材料内部垂直方向上最大温差从12.16增加至32.97 K,加热壁面中部和顶部与之水平所对应的相变材料的中部和顶部中心位置处的最大温差分别从34.05增加至75.55 K和25.68增加至49.85 K。蓄热速率从11.32增加至37.56 J/s,蓄热量从18.59增加至24.64 kJ。此外,复合相变材料的等效导热系数和综合传热系数分别增加了61.06%和6.41%,此时,相变材料融化时传热机制中自然对流占比从0.207提高至0.313。
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关键词
金属泡沫
热流密度
相变储能
强化传热
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Keywords
metal foam
heat flux
phase change energy storage
heat transfer enhancement
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分类号
TK124
[动力工程及工程热物理—工程热物理]
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