热能动力工程

作者：许 多，徐洪涛，罗祝清，潘涵婷

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,

关键词：相变材料;格子玻尔兹曼;梯度泡沫金属;熔化

基金：上海市自然科学基金面上项目（20ZR1438700）

基于六面通圆孔的均匀泡沫金属结构，构建了泡沫金属复合相变材料（PCM）三维模型，采用高性能计算显卡（GPU）加速的多松弛时间格子玻尔兹曼方法模拟了均匀及梯度泡沫金属复合PCM的瞬态熔化过程。结果表明：随着均匀泡沫金属孔隙率的降低，复合PCM的传热速率提高，潜热储能的能力减弱；对于固定平均孔隙率的不均匀泡沫金属，孔隙率沿导热方向上递增的模型具有最佳的强化传热效果，其完全熔化时间比填充均匀骨架模型和孔隙率在导热方向上递减的骨架模型分别缩短了4.2%和25%，当孔隙率梯度变化方向与导热方向一致时，在高温壁面附近填充低孔隙率泡沫金属能显著强化传热；当两者方向垂直时，熔化速率取决于平均孔隙率，与梯度分布几乎无关。

来源：2023年第7期

《热能动力工程》期刊编辑部

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