汪向磊
,
郭全贵
,
仲亚娟
,
王立勇
,
许剑
,
王晓东
,
谭春青
新型炭材料
采用有限元方法模拟圆柱体潜热蓄热系统中的相变蓄热过程。该模型为：以圆柱体封装装置存储相变物质石蜡，圆柱体中间插入一根热水铜管给相变物质供热，不同数量的铜肋片或者不同质量分数的压缩膨胀石墨用于提高相变传热速率。其中铜肋片沿圆柱体径向方向插入圆柱体内；熔融石蜡经过真空浸渗到压缩膨胀石墨内形成压缩膨胀石墨/石蜡复合材料，然后将复合材料填充到圆柱体内。该模型包括四个物理过程：热传导、流体流动、相变传热和对流传热。模拟结果表明，不同数量的铜肋片以及不同质量分数的压缩膨胀石墨对相变储热速率均有明显提高。添加压缩膨胀石墨比添加铜肋片更经济，传热更均匀。
关键词:
相变储能材料
,
压缩膨胀石墨
,
肋片
,
有限元模拟
汪向磊
,
郭全贵
,
王立勇
,
魏兴海
,
刘朗
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.23.009
以高密度聚乙烯(HDPE)作为包覆材料，石蜡作为相变材料，膨胀石墨或鳞片石墨作为导热增强剂，通过熔融共混和热压制备了不同石蜡用量的定形相变储能材料。通过实验分析了所制定形复合储能材料的相变温度、相变潜热、热导率等性能。石蜡经过高密度聚乙烯包覆之后，相变焓值下降30％左右(石蜡含量65％(质量分数))。膨胀石墨和鳞片石墨的加入均能提高复合材料的热导率。膨胀石墨含量为10％(质量分数)时，样品的热导率与无导热增强剂样品相比较提高率为594％，而相同质量分数的鳞片石墨热导率提高率仅为83％。由此可见膨胀石墨对复合材料热导率的贡献远远大于同等质量分数下鳞片石墨的贡献。
关键词:
膨胀石墨
,
热导率
,
潜热
,
定形相变材料
