泡沫铜复合相变材料
熔化时间减半
在泡沫铜骨架中填充石蜡,通过调节孔隙密度和加热功率,显著提升相变材料的传热性能,缩短蓄热时间。
王子龙 · Hua, Zhu · Jintao, Gui · Hua, Zhang · 武卫东 · 李颖
Journal of Energy Storage 2025
具体参数
- 熔化时间缩短率
- {'zh': '62.5', 'en': '62.5'} %
- 内部温差升温速率提升
- {'zh': '183.5', 'en': '183.5'} %
- 综合传热系数提升率
- {'zh': '61', 'en': '61'} %
- 无量纲蓄热速率
- {'zh': '1.14', 'en': '1.14'}
- 无量纲蓄热密度
- {'zh': '0.98', 'en': '0.98'}
- 努塞尔数经验关联式误差
- {'zh': '5', 'en': '5'} %
技术优势
熔化更快
孔密度25PPI的泡沫铜复合相变材料在加热功率从30 W增至90 W时,熔化时间缩短了62.5%。
传热强化
复合相变材料的综合传热系数随加热功率增大而提高,5PPI下从30 W增至90 W时提升61%。
可预测
基于泡沫金属结构参数提出了熔化过程努塞尔数经验关联式,预测误差在±5%以内。
应用场景
- 潜热储能:用于储热单元,利用高导热复合相变材料缩短充放热时间。
- 电子器件热管理:作为电子器件热缓冲材料,快速吸收瞬时热脉冲。
- 太阳能热利用:用于太阳能储热系统,提高集热-储热循环效率。