石墨烯/石蜡复合材料的储热过程数值模拟

石墨烯是一种高导热、轻密度的新型二维碳材料,为了改善相变蓄热材料石蜡低导热率,通过向石蜡中掺杂微量的石墨烯,采用熔融共混和超声波分散制备石墨烯/石蜡复合材料,测出不同质量分数石墨烯含量的复合材料的热导率、熔点以及相变潜热等重要物性参数,在此基础上,应用一种新型多管式蓄热装置,利用数值仿真技术对相变材料的蓄热过程数值模拟,结果表明:当石墨烯的质量分数从0.5%增至2.0%,复合材料的热导率和相变潜热明显增加;以含石墨烯质量分数2%的石墨烯/石蜡为相变材料与以纯石蜡为相变材料相比,多管式蓄热装置蓄热时间缩短了26.92%,蓄热量提高了16%,改善了装置的蓄热性能。