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低温与超导2025年第04期:树形翅片相变单元储能性能强化模拟研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:席丽娜;严景好;李杰;李一鸣;刘鸣皋;孙晓兵;孙小琴;

单位:长沙理工大学能源与动力工程学院;

摘要:相变材料导热系数普遍偏低,显著阻碍了相变储能单元的储存效率和利用水平。为了克服这一缺陷,基于仿生学优势的分形树形翅片已被广泛引入来有效促进相变储能单元的传热性能。本文通过三维固-液相变焓法模型对比了矩形翅片和传统树形翅片对相变储能单元传热性能强化作用,基于结果(树形翅片传热死角)对树形翅片进行结构改进(Fin3)。结果表明,与传统矩形翅片(Fin1)相比,改进后的树形翅片(Fin3)储能优势更为突出,完全熔化/凝固时间分别缩短了25.9%和36.5%,储能速率分别增大了33%和58.5%。

关键词:树形翅片;;相变储能单元;;管壳式换热器;;传热强化;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金(52208094;52078053;52178073);; 湖南省自然科学基金(2021JJ40584);; 湖南省科技领军人才项目(2023RC1057);; 湖南省教育厅优秀青年项目(24B0286);; 长沙理工大学研究生科研创新项目(CLKYCX24054)资助