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多角度肋片强化相变材料换热仿真分析

Simulation Analysis of Heat Transfer Enhancement of Phase Change Materials with Multi-angle Fins

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目的 针对太阳能热利用领域中相变材料的封装结构提出圆柱体相变蓄热棒,并设计多角度肋片以加快相变材料融化速率.方法 采用CFD仿真技术,分析不同形状肋片对蓄热棒中相变材料融化特性的影响,计算各模型相变材料的融化时间、温度响应速率和平均传热系数.结果 在800 W/m2的热流边界条件下,无肋片蓄热棒的相变材料完全融化需要2813 s,设计的12组肋片中Tra–45模型性能最优,相变材料的融化时间比无肋片对照组的缩短了5.4％;Tra–45模型中相变材料温度分布集中,且最高温度上升了6℃,Tra–45模型的温度响应速率较对照组的提升了5％;Tra–45模型的平均换热系数达到9.97 W/(m2ꞏK),较对照组的提升了2.8％.结论 蓄热棒内增加梯形45°肋片后,相变材料融化速率加快,蓄热棒内温度分布均匀.同时,相变材料的温度响应速率提高,平均换热系数显著增加,可满足频繁充放热的需求.

罗权权、李保国、郑爽、袁成豪

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上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093

湖南省肿瘤医院,长沙 410013

规则形状肋片 强化换热 相变材料 仿真

上海市联盟计划

LM201826

2023

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.01.010

包装工程
中国兵器工业第五九研究所

包装工程

北大核心
影响因子：1.097
ISSN：1001-3563
年,卷(期)：2023.44(1)
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