复合相变材料在蓄热箱体中的熔化性能

摘要

石蜡作为储能材料具有相变潜热大但热导率低的特点。采用数值模拟的方法，对石蜡和石蜡中添加质量分数为2%、4%、6%膨胀石墨的复合相变材料，在裸管与直翅片管蓄热箱体中的熔化过程进行研究。采用自制的实验装置验证数值模拟的准确性。研究结果表明，随着膨胀石墨质量分数的增加，复合材料的熔化时间显著缩短；当膨胀石墨质量分数超过4%时，熔化时间变化较小。对于添加4%膨胀石墨的复合材料，采用裸管换热时，熔化时间比石蜡节省78.9%；采用直翅片管换热时，熔化时间比石蜡在裸管的熔化时间节省82.7%，蓄热量比石蜡在裸管结构下降7.24%，蓄热功率提高437.14%；对于热导率最小的石蜡，使用直翅片管比裸管的熔化时间节省20.9%。

关键词

相变蓄热 / 复合相变材料 / 膨胀石墨 / 石蜡 / 翅片管