热物性对混合型CPCMs固液相变特性影响模拟研究

摘要：

只有掌握基底和相变材料(PCMs)的热物性对换热特性的影响,才能准确描述混合型复合相变材料(CPCMs)储热性能及有效利用CPCMs.基于双分布(DDF)格子Boltzmann模型,验证并模拟了不同基底和PCMs固、液相的比热容和热扩散系数条件下混合型CPCMs的相变换热、流动过程,归纳其对相变速率储热的影响规律.结果表明:PCMs内液体环流的自然对流换热对总的换热过程起到促进作用.基材的比热容越大,相变速率越快,能够获得更大储热量;提高基材热扩散系数有利于提高相变速率.固相PCMs比热容越小,相变速率越快,但固、液相变界面越厚,相变越不稳定,所以如果期望得到更高的相变速率可选择固相小于液相比热容的PCMs,但如果更加看重相变的稳定性优先选择固相大于液相比热容的PCMs.

关键词：复合材料、数值模拟、格子Boltzmann方法、热物性、相变

所属期刊栏目：74

分类号：TB34(工程材料学)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1914-1927,封4