多孔基无机复合相变材料的蓄热特性

摘要：

添加多孔介质是提升PCM(相变材料)热导率、缩短其熔化时间的有效手段.本工作通过建立具有不规则分布多孔骨架的CPCM(复合相变材料)物理模型,系统研究了孔隙度、孔径、骨架形状对其蓄热特性的影响,并探讨了蓄热能力与蓄热速率之间的关系.结果表明,随着孔隙度的减小,CPCM的熔化速率增大,固液态PCM密度差引起的重力驱动力使PCM产生自然对流现象,加速了熔化过程.在相同孔隙度(0.80)下,当孔径越小时,多孔骨架表面积越大,所吸收的热通量越大,相变材料熔化越快.具有四面体形状骨架的CPCM由于具有最大比面积30.02 mm?1,41 s内便完成熔化,相比比面积为19.93 mm?1的二十面体快了13.5 s.孔隙度的减小虽有利于CPCM的熔化,但也会削弱其蓄热能力,本工作所确定的平衡孔隙度为0.80,可使CPCM的有效热导率达到8.07 W/(m·K).因此,本工作可为低温蓄热材料提供理论依据和参考.

关键词：相变蓄热、无机水合盐、泡沫石墨、自然对流

所属期刊栏目：11

分类号：TK02(一般性问题)

资助基金：江苏省自然科学基金面上项目;江苏省高校自然科学研究重大项目

在线出版日期：2022-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3171-3179