球形容器内复合相变材料的约束熔化传热过程

来源：浙江大学学报·工学版杂志2016年第3期北京时间：

作者：刘闵婕,朱子钦,许粲羚,范利武,陆海,俞自涛

单位：1. 浙江大学 热工与动力系统研究所,浙江 杭州 310027； 2. 云南电力实验研究院(集团)有限公司 电力研究院,云南 昆明 650217; 3.浙江省制冷与低温技术重点实验室，浙江 杭州 310027

摘要：为评估高导热填料对复合相变材料熔化传热过程的影响,采用实验方法定量分析典型球形容器中添加石墨纳米片的十二醇基复合相变材料的约束熔化传热过程.以熔化过程中的瞬时质量熔化率为比较对象,对石墨纳米片的质量分数和恒温加热边界条件进行参数化研究.实验结果表明,随着质量分数的增加,复合相变材料的熔化传热过程从以自然对流为主导逐渐转变为以导热为主导.在所研究的工况范围内,虽然复合相变材料的导热系数有一定程度的提高,但不足以弥补黏度增长所引起的自然对流削弱效应,反而使得熔化过程有所减缓.通过数据拟合得到了熔化率随傅里叶数、斯蒂芬数和格拉晓夫数等特征无量纲数变化的实验关联式,其预测结果的误差小于15%.

关键词：

基金资助：国家科技支撑计划资助项目(2011BAJ03B11)；国家自然科学基金资助项目(51276159).