多段式换热器

熔化时间缩短三成

通过周向薄片将腔体分割成多个独立涡流区，强化PCM/MF换热，缩短相变材料熔化时间。

Zesheng, Yao · Chen, Yanhu · Muhammad, Gul · Xia, Qingchao · 杨灿军

Applied Thermal Engineering 2024

参数信息

熔化时间缩短

31-38 %

熔化时间缩短

34 %

降阶模型计算时间

0.1 s

技术优势

无需改变外部系统

只需在换热器内部加装同心圆薄片，即可在不改变外部管路或驱动条件下缩短熔化时间。

计算成本降三个数量级

降阶模型将全阶物理方程简化为常微分方程组，用于工程快速预测，计算时间不超过0.1秒。

实验重复验证

搭建实验台对比原型与多段式换热器，实测熔化时间缩短34%，同时验证了数值与降阶模型。

应用场景

• 海洋热能储存：海洋热机充能时间缩短三分之一，提升发电循环频率。
• 相变储能系统：加快相变储热系统充热，提升单位时间储热容量。
• 热能管理：缩短相变材料吸热时间，提高热管理响应速度。
• 换热器设计：用多个独立涡流区替代单一大腔体，为换热器设计提供新拓扑。