最小热阻原理在组合式相变材料蓄热过程优化中的应用

摘要：

最小热阻原理为近年来(火积)理论中所提出的传热过程优化的新方法.本文基于最小热阻原理对组合式相变材料蓄热过程进行了优化.通过变分原理,获得了组合式相变材料最佳融化温度的通用表达式.在此基础上,进一步研究了相变材料数对(火积)耗散热阻和蓄热性能的影响,探讨了最小热阻原理用于组合式相变材料蓄热过程优化的可行性.定义了组合效率,考察了传热单元数和热容流率对(火积)耗散热阻的影响.结果表明,组合效率随相变材料数的增加逐渐提高,(火积)耗散热阻随传热单元数和热容流率的增加逐渐降低,其提高与降低的幅度均逐渐减弱,该研究为组合式相变材料的遴选以及流动和结构参数的设计提供了理论指导.此外,基于最小热阻原理的优化分析,提出了相变蓄热过程的温差场均匀性原则,为组合式相变材料的优化提供了一种新的优化标准.

关键词：组合式相变材料、融化温度、最小热阻原理、优化、温差场均匀性原则

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资助基金：国家重点基础研究发展计划2012CB720404和上海科委基础研究重点项目12JC1405100资助

在线出版日期：2015-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3377-3385