相变储能强化传热技术的研究进展

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相变储能是通过相变材料吸/放热过程来实现能量储存的技术,已在实际工程中得到广泛应用。针对相变储能材料熔化/凝固过程中导热率低引起的传热速率慢的问题,它能能够解决热量供需时间、空间和强度上的不匹配,并以其高储能密度成为储能领域的研究热点,但由于相变材料的导热系数较低,使其应用受到限制。针对相变储能材料熔化/凝固过程中导热率低引起的传热速率慢的问题,本文从优化储能设备结构、添加剂提高相变材料导热率以及联合强化传热技术三方面综述国内外相变材料储能强化传热技术的最新进展。分析结果认为,优化储能结构技术已相当成熟,其中管壳式结构传热效果好,热损低;翅片式结构简单,价格低廉;多孔金属作为强化传热添加剂效果最佳,应注意添加剂耦合相变材料后,储能系统的整体效果(凝固/熔化速率,蓄热量等);通过比较各种强化传热方式的优劣,实验和模拟均显示复合强化传热即可解决相变材料导热率低,又增大传热面积,从而提高相变材料的传热性能;所以复合强化传热的作用机理和强化传热效果具有重要研究潜力与价值;多孔金属作为导热添加剂增强导热效果更好;并提出了相变储能强化传热技术未来需要解决的相关技术难题。
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