相变储能材料系统典型数值模拟研究现状与进展

相变储能材料是近年来热能储存领域研究的热点,绝大多数相变储能材料系统的相变过程是高度非线性变化的,难以求得解析解。本文分别介绍了基于Ansys-Fluent、Ansys、PCMexpress软件在建筑节能等不同领域对相变储能材料非线性相变过程进行数值分析和研究的发展现状,并展望了PCM数值分析的发展方向。首先通过综述指出了数值分析在PCM系统研究和应用中处理非线性相变问题的独特优势,这为PCM系统研究及应用过程中处理热量传递中瞬态相变及模拟工程应用提供了有效手段。随后对比分析了Fluent、Ansys、PCMexpress的模拟研究应用情况、各自特点,指出了其中存在的模型建立、初始条件、可靠性等问题。最后结合相变储能材料发展中存在封装及无机PCM系统过冷、相分离的问题,指出了PCM系统数值分析可能朝着建立合理模型、验证模拟结果、改进数值模拟软件、与实际问题结合、拓展应用领域等方向发展,以及其在PCM系统研究和应用中具有的广阔前景。