北京
潜热热能储存（LHTES）系统在可再生能源整合中发挥关键作用，通过在相变过程中提供高能量密度和近似等温运行。然而，其性能常受限于缓慢的熔融/充电速率，这促使人们寻求增强的传热设计。
本研究利用新型莲花形鳍片结合铜金属泡沫、导电石墨烯纳米颗粒和碳纳米管，研究RT-82相变材料（PCM）的熔融行为。ANSYS Fluent开发了一个二维焓-孔隙度模型，用于模拟充能/熔融过程，捕捉泡沫与PCM/纳米PCM之间的非热平衡。本研究探讨了鳍状几何形状、纳米颗粒浓度和泡沫孔隙度对熔炼动力学及成本效益权衡的影响。编译 陈讲运
结果显示，与仅传导的情景相比，自然对流加速熔化速度约12%。经过优化的莲形鳍（T3F4和T3F10）相较于稀疏结构，熔化速度可快达63%。石墨烯纳米颗粒通过减少6.9%的熔融时间提升了6%的体积分数，而其与75%孔隙度泡沫的结合，相比纯PCM实现了最大51%的熔融时间缩短。成本效益分析确定T3F4是最平衡的设计，提供快速的热响应且材料成本过高，而中密度设计如T3S6则提供了经济且性能可接受的替代方案。这些结果凸显了将仿生鳍片、纳米颗粒和泡沫集成到紧凑高效的LHTES中，应用于太阳能供暖、建筑热管理和工业废热回收应用，从而实现的性能提升。
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