相变材料强化传热研究进展.pdf

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进展
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CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2008年第27卷第2期
相变材料强化传热研究进展
谢望平,汪南,朱冬生,王先菊
(华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东广州510640)
摘要:对国内外相变材料各种强化传热技术进行了综述与讨论,包括添加金属填料、添加石墨、胶袁封装、加肋
片、添加碳纤维和组合相变材料等,展望了相变材料的发展趋势。指出能源的大量消耗使得储热技术的研究越来
越重要。其中潜热储热是一种有效的储热系统,相变材料是潜热储热系统的重要组成部分,但是有些相变材料(尤
其是一些有机相变材料)存在导热系数低的缺点。在节能越来越受到重视的今天,相变材料的强化传热已成为热
点问题
关键词:储热技术;相变材料;强化传热;潜热储热
中图分类号:TK02文献标识码:A文章编号:1000-6613(2008)02-0190-06
Review of heat transfer enhancement of the PCMS
XIE Wangping, WANG Nan, ZHU Dongsheng, WANG Xianju
Key Lab of Enhanced Heat Transfer and Energy Conversion, Ministry of Education, South China University of
Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China)
Abstract: Ver increasing energy consumption, energy storage techniques are becoming more and more
important. It is well known that latent heat storage system (LHTS)is an efficient heat storage system
The phase change materials(PCMS)play an important role in the latent heat thermal storage system
However, some PCMS(especially some organic PCMS)may be limited with low thermal conductivity
Heat transfer enhancement of the PCMS have received great attention as energy saving is becoming
more and more important. Various heat transfer enhancement methods are reviewed and discussed
including using metal filler, graphite filler, micro-encapsulation, fins, carbon fibers and multiple change
materials. It is reported that the development direction of the PCMS is high thermal conductivity, smal
weight and low cost
Key words: energy storage techniques; phase change materials(PCMS); heat transfer enhancement
latent heat thermal storage
随着经济的不断发展以及能源的大量消耗,节在某一温度下,相变材料由固态变为液态,使热能
能已经成为全球关注的话题,太阳能、风能、地热转化为潜热储存起来。当用户需要热能时,使冷水
能等可再生能源和工业余热、废热的利用已经成为通过相变蓄热装置中的换热盘管,当冷水通过盘管
各国研究开发的重点;然而这些能源都具有间断性时,由蓄热材料通过导热翅片及换热盘管对水加热,
和不稳定性的特点,所以,能量存储技术的研究就达到用户用热要求;当蓄热材料放出部分热量后,
显得尤为重要。在现有的能源结构中,热能是最重换热盘管壁面的液体凝固,故加热冷水所需热量主
要的能源形式之一。热能存储主要有显热储热、潜要由翅片导热传递。随着放热量的增加,相变材料
热储热和化学反应储热3种。澘热蓄热因其储能镕
度大,储热和放热过程近似等温过程,易于运行控收稿日期:2007-09-06:修改稿日期:200-11-03
制而成为主要的储热手段?。图1是一种管翅式
基金项目:佛山市科技发展专项资金项目(200605002)。
第一作者简介:谢望平(1983-),女,硕士研究生,研究方向为蓄
潜热蓄热装置。其运行原理是利用材料相变特性,热材料。电话020-874568E-mailxwp456@26.com