多孔材料对相变蓄热性能的强化研究

1.210.8孔隙率=0.75孔隙率=0.8孔隙率=0.85孔隙率=0.9孔隙率=0.950200040006000时间 /s80001000012000液相率0.60.40.20-0.2

图4-41 不同孔隙率泡沫铜/共晶盐复合相变材料液相率变化曲线

1.210.80.60.40.20010002000300040005000孔隙率=0.75孔隙率=0.8孔隙率=0.85孔隙率=0.9孔隙率=0.95

图4-42 不同孔隙率石墨泡沫/共晶盐复合相变材料液相率变化曲线

从图4-41和4-42两幅图可以看出来，孔隙率越大，相变材料的完全融化所需要的时间越多。这是因为，当多孔材料的孔隙率增加时，多孔材料的导热系数会随之下降，多孔材料对共晶盐的强化传热效果也随之减弱。

4.7 本章小结

（1）本章对比模拟了添加石墨泡沫和泡沫铜两种情况下对共晶盐相变材料的传热过程的影响，结果表明：添加多孔材料可以明显缩减共晶盐相变材料的融化时间，而且石墨泡沫对共晶盐相变材料传热强化作用高于泡沫铜的氢化作用；

（2）模拟分析了三种材料在不同温差情况下的传热过程，结果表明：温差越大，传热速度越快，融化时间越短；

（3）模拟分析三种材料在热流体不同进口速度情况下的传热过程，结果表明：进口速度越大，传热速度越快，融化时间越短；

45

（4）分析了装置内部不同点的温度变化情况，结果表明：距离热流体界面越近，距离热流体进口越近，温度上升越快；

（5）分析了相变蓄热装置的外形尺寸对相变过程的影响，尺寸越大，填充

的相变材料越多，装置总蓄热量越大，材料融化所需时间也越多；

（6）分析了多孔材料的孔隙率对相变过程的影响，多孔材料孔隙率越大，多孔材料的导热系数也越小，其对相变材料传热的强化作用也越低，从而使相变材料的融化时间也越多。

46