拓扑优化潜热储能单元

充放热时间缩短三分之二

通过双目标拓扑优化自由演化的翅片结构，可在保持高储热容量的同时最大化传热速率，突破了传统梯形翅片的设计局限。

Wang, Jiahao · 刘晓明 · Desideri, Umberto

Applied Energy 2024

参数信息

充放热时间比（优化/传统）

3

技术优势

充放热快三倍

拓扑优化生成的分散多分支翅片能够有效调控物理场分布，使充放热时间缩短至传统梯形翅片的三分之一。

兼顾容量与速率

通过标准化SAW模型构造的加权目标函数，在最大化传热速率的同时确保高储热容量。

可定制性能权衡

帕累托前沿显示优化结构对权重比变化敏感，可通过调整权重参数定制性能偏向。

应用场景

• 热能存储：用更小体积或更短时间完成储放热，提升系统能量密度和响应速度。
• 工业余热回收：快速充放热特性有助于高效捕集间歇性余热，减少热量损失。
• 电网调峰：高倍率储放热能力适配调峰需求，平抑电网负荷波动。