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泡沫金属复合相变体系导热性能研究及应用
被引量：
8
1
作者
肖俊兵
邹博
+3 位作者
庄依杰
刘臣臻
李传常
陈荐
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期4687-4699,共13页
相变储热技术具有储热密度大、工作温度波动幅度小、工艺简单成熟等特点,但其使用的相变材料存在导热系数低且易发生泄漏的问题。利用泡沫金属孔隙结构所形成的快速导热通道及其毛细吸附作用,将其与相变材料结合构建泡沫金属复合相变体...
相变储热技术具有储热密度大、工作温度波动幅度小、工艺简单成熟等特点,但其使用的相变材料存在导热系数低且易发生泄漏的问题。利用泡沫金属孔隙结构所形成的快速导热通道及其毛细吸附作用,将其与相变材料结合构建泡沫金属复合相变体系,实现快速传递热量,是目前改善相变材料导热性能的重要手段。本文对泡沫金属复合相变体系等效导热系数预测关联式进行简述,对泡沫金属复合相变体系导热性能进行研究,介绍泡沫金属复合相变体系的应用,并对泡沫金属强化相变材料导热性能的研究趋势进行展望。研究结果表明:科学描述孔隙结构类型及特征有助于预测泡沫金属复合相变体系等效导热系数,研究泡沫金属和纳米添加剂相互影响机制可以避免强化导热手段的无效使用,采用激光增材制造技术可以优化设计泡沫金属孔隙结构,可为泡沫金属强化相变材料导热性能的进一步发展与研究提供参考。
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关键词
相变储热
热传导
多孔介质
复合材料
泡沫金属
在线阅读
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职称材料
基于分形的多孔介质复合相变材料的储热特性
被引量：
8
2
作者
王关皓
庄依杰
朱庆勇
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第29期11858-11866,共9页
利用膨胀石墨和纳米颗粒来强化相变储热系统的传热性能。在膨胀石墨基体中填充含纳米颗粒的相变材料,用焓-孔隙度法模拟材料的相变过程。针对不规则的膨胀石墨孔隙结构,用三维W-M分形函数修正膨胀石墨孔隙率波动,以研究不同的孔隙率和...
利用膨胀石墨和纳米颗粒来强化相变储热系统的传热性能。在膨胀石墨基体中填充含纳米颗粒的相变材料,用焓-孔隙度法模拟材料的相变过程。针对不规则的膨胀石墨孔隙结构,用三维W-M分形函数修正膨胀石墨孔隙率波动,以研究不同的孔隙率和有效导热系数比对固态显热蓄热阶段相变材料熔融速率的影响。在液态显热蓄热阶段时探讨膨胀石墨孔隙率以及纳米颗粒体积分数对相变储热系统中对流传热的影响。研究结果表明,分形分布的孔隙结构能有效地抑制纳米颗粒的自由运动,从而降低了纳米颗粒局部团聚的可能性,所以利用三维W-M分形函数修正的膨胀石墨比采用平均孔隙率能更好地模拟相变材料的熔融速率。在固态显热蓄热阶段,膨胀石墨孔隙率为0.8的相变材料熔融速率比孔隙率为0.85、0.9的显著增加,另外,膨胀石墨与纳米颗粒-相变材料的有效导热系数比为100的熔融速率也明显比有效导热系数比为80、60的快。当相变材料处于液态显热蓄热阶段时,其在膨胀石墨孔隙中产生对流,对流传热速率随着膨胀石墨的孔隙率增大而增大,纳米颗粒体积分数的增加也会提高对流传热速率。
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关键词
相变储热系统
相变材料
膨胀石墨
三维W-M分形函数
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职称材料
题名
泡沫金属复合相变体系导热性能研究及应用
被引量：
8
1
作者
肖俊兵
邹博
庄依杰
刘臣臻
李传常
陈荐
机构
长沙理工大学能源与动力工程学院
广东工业大学环境科学与工程学院
河北工业大学能源与环境工程学院
可再生能源电力技术湖南省重点实验室
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期4687-4699,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51504041,52006039)
湖南省自然科学基金资助项目(2022JJ40499)
“可再生能源电力技术”湖南省重点实验室开放基金资助项目(2020ZNDL003)。
文摘
相变储热技术具有储热密度大、工作温度波动幅度小、工艺简单成熟等特点,但其使用的相变材料存在导热系数低且易发生泄漏的问题。利用泡沫金属孔隙结构所形成的快速导热通道及其毛细吸附作用,将其与相变材料结合构建泡沫金属复合相变体系,实现快速传递热量,是目前改善相变材料导热性能的重要手段。本文对泡沫金属复合相变体系等效导热系数预测关联式进行简述,对泡沫金属复合相变体系导热性能进行研究,介绍泡沫金属复合相变体系的应用,并对泡沫金属强化相变材料导热性能的研究趋势进行展望。研究结果表明:科学描述孔隙结构类型及特征有助于预测泡沫金属复合相变体系等效导热系数,研究泡沫金属和纳米添加剂相互影响机制可以避免强化导热手段的无效使用,采用激光增材制造技术可以优化设计泡沫金属孔隙结构,可为泡沫金属强化相变材料导热性能的进一步发展与研究提供参考。
关键词
相变储热
热传导
多孔介质
复合材料
泡沫金属
Keywords
phase change heat storage
heat conduction
porous media
composites
metal foam
分类号
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
基于分形的多孔介质复合相变材料的储热特性
被引量：
8
2
作者
王关皓
庄依杰
朱庆勇
机构
中山大学航空航天学院
广东工业大学环境科学与工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第29期11858-11866,共9页
基金
教育部联合基金(6141A02022533)。
文摘
利用膨胀石墨和纳米颗粒来强化相变储热系统的传热性能。在膨胀石墨基体中填充含纳米颗粒的相变材料,用焓-孔隙度法模拟材料的相变过程。针对不规则的膨胀石墨孔隙结构,用三维W-M分形函数修正膨胀石墨孔隙率波动,以研究不同的孔隙率和有效导热系数比对固态显热蓄热阶段相变材料熔融速率的影响。在液态显热蓄热阶段时探讨膨胀石墨孔隙率以及纳米颗粒体积分数对相变储热系统中对流传热的影响。研究结果表明,分形分布的孔隙结构能有效地抑制纳米颗粒的自由运动,从而降低了纳米颗粒局部团聚的可能性,所以利用三维W-M分形函数修正的膨胀石墨比采用平均孔隙率能更好地模拟相变材料的熔融速率。在固态显热蓄热阶段,膨胀石墨孔隙率为0.8的相变材料熔融速率比孔隙率为0.85、0.9的显著增加,另外,膨胀石墨与纳米颗粒-相变材料的有效导热系数比为100的熔融速率也明显比有效导热系数比为80、60的快。当相变材料处于液态显热蓄热阶段时,其在膨胀石墨孔隙中产生对流,对流传热速率随着膨胀石墨的孔隙率增大而增大,纳米颗粒体积分数的增加也会提高对流传热速率。
关键词
相变储热系统
相变材料
膨胀石墨
三维W-M分形函数
Keywords
latent heat thermal energy storage
phase-change material
expanded graphite
three dimensional W-M fractal function
分类号
O414.13 [理学—理论物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
泡沫金属复合相变体系导热性能研究及应用
肖俊兵
邹博
庄依杰
刘臣臻
李传常
陈荐
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
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下载PDF
职称材料
2
基于分形的多孔介质复合相变材料的储热特性
王关皓
庄依杰
朱庆勇
《科学技术与工程》
北大核心
2020
8
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职称材料
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