分支翅片相变材料

熔化提速9%

通过协同优化翅片交角与安装高度,协调瞬态热传导与自然对流,显著改善低导热有机相变材料的熔化特性。

彭本利 · Qiu, Meizhuting · Zhou, Yong · Xinyu, Xu · Rong, Zhang · Fengmin, Su

International Communications in Heat and Mass Transfer 2023

参数信息

总熔化时间缩短百分比
9.39 %
熔化过程平均传热速率提升百分比
11.07 %
熔化过程平均传热速率提升百分比
2.77 %

技术优势

熔化时间缩短9.39%

通过优化翅片交角,熔化过程中自然对流与热传导的协同作用得到改善,减少了熔化死区,从而在相同条件下将总熔化时间从基准缩短9.39%。这意味着储能系统可以更快完成充热。

传热速率提升11.07%

在优化交角下,熔化过程中的平均传热速率比0°交角情况提高了11.07%,表明单位时间内传入相变材料的热量更多,缩短了达到完全熔化所需的时间。

优于最优正交翅片

与最优的正交翅片设计相比,通过优化分支翅片交角,平均传热速率还能再提高2.77%。这说明分支翅片的交角调整比传统的正交翅片几何优化更有效。

给出交角-高度关联公式

论文发现最佳交角与安装高度之间存在线性关系,并验证了该关联式的可靠性,为工程设计中快速确定分支翅片参数提供了明确指导,避免大量试错仿真。

应用场景