铜金属泡沫填充率对相变材料融化过程强化传热的机理研究

基于石蜡和铜金属泡沫制备了复合相变蓄热材料,设计并搭建了一套可视化蓄热实验装置,分析了铜金属泡沫填充率对石蜡相变过程的强化传热机理,得到了复合相变蓄热材料的综合换热系数。实验结果表明,当铜金属泡沫的填充率从0%增至2.13%时,复合相变蓄热材料的融化时间从901s缩短到791s,综合传热系数从1.26W×m^(-1)×K^(-1)提高至4.16W×m^(-1)×K^(-1)。此外,随着铜金属泡沫填充率的增加,复合相变材料的Ra减小而导热强度增加,Ra由金属泡沫填充率为0%的4.66×10^(7)下降至2.13%的2.11×10^(5),下降了99.5%,导热强度由1130.7W×m^(-2)×K^(-1)提高至5653.54W×m^(-2)×K^(-1),后者是前者的5倍。

泡沫铜对相变蓄热系统放热性能的影响

采用复合相变材料泡沫铜/纯石蜡,探究其在相变蓄热系统中的放热特性,以及放热过程中石蜡温度变化规律。实验结果表明:复合相变材料泡沫铜/纯石蜡的加入,有效提高了相变蓄热箱内相变材料的当量导热系数,且由于泡沫铜和石蜡之间不同的传热特性,改善了石蜡的温度分布,使得横截面上换热较均匀,加快了石蜡的凝固速率。