利用ICEM CFD创建相变蓄热水箱物理模型并进行网格化,基于Fluent特有的Solidification/Melting模型,仿真一种基于球型封装的相变储热水箱在初始温度35℃、入口流速0.11 m/s、入口温度98℃工况下的蓄热过程,得到了相变储热过程中的温度与液相率曲线,研究3种不同物理模型的储热性能并分析了相变过程中的储热形式,得出了在同等储热量下,具有3种不同大小(直径分别为50、65和80 mm)蓄能球的水箱储热时间分别为2220、2750、3540 s。具有50和65 mm相变储热球的水箱比具有80 mm储热球的水箱整体储热时间分别减少1320和790 s,整体模型的储热效率分别提升了37%和22%。因此在实际应用过程中,合理选择蓄能球直径可有效提升蓄热效率。

对相变材料的储放热过程进行了仿真,获得了某型相变材料吸热、散热工作过程的温度变化曲线,验证了相变材料的储放热特性。针对油箱散热问题设计了可更换换热板的油箱,仿真获得了油箱内油液流动的流线图。仿真分析了无换热板、有换热板和更换换热板后的油箱内温度变化曲线。结果表明:添加换热板后油箱内平衡温度下降3.1 K,更换换热板后,油箱内温度在335 K以下的时间延长1 000 s。通过换热板的添加与更换,有利于液压系统的工作。

锂离子电池作为纯电动和混合动力汽车的动力存储和供给系统,其安全性、可靠性和稳定性严重地制约了电动汽车的发展。此外,锂离子电池的性能对温度非常敏感,温度过高和不一致都会导致电池性能的急剧下降。本文通过制备石蜡/膨胀石墨/低密度聚乙烯相变复合材料用作电池模组的散热组件,实验测试电池模组在有无相变材料条件下的散热能力。通过数据采集器在线实时采集电池的温度、电压和内阻等状态参数,定性地对比分析各参数的一致性变化趋势。研究结果表明,PA/EG/LDPE复合相变材料具有优越的控温能力以及均温能力,最大温度和最大温度差分别控制在55℃和5℃以内。

采用山梨醇和对甲基苯甲醛合成了1,3∶2,4-二（4-甲基苯甲醛）山梨醇（MDBS）,并将其作为石蜡类定形复合相变材料（PCM）的凝胶因子,然后以利用凝胶因子形成的三维网络结构作为石蜡的支撑材料,制备了一系列高储能密度的定形复合相变材料。对其进行凝胶解缔温度测试和泄漏量测试发现,添加一定量MDBS制备定形复合相变材料,可使定形复合相变材料中主储能材料——石蜡的含量大幅提高到90%以上,同时也为复合定形相变材料的开发提供了一条新的研究思路。

介绍了脉动热管相变蓄放热装置的设计过程,确定了其具体形式、脉动热管走势、管径、壁厚、弯头数、工作介 质等.通过遴选确定Ba（OH）2·8H2O作为相变蓄热材料.对比常规热管进行蓄放热试验,验证在蓄热过程中脉动热 管节省了蓄热时间,优化了传热均匀性,但在放热过程中没有优势.

化工领域的余热回收利用中存在供能不稳定、不持续及回收率低等问题，将相变储能技术与重力热管结构结合到余热回收系统中，通过理论计算筛选0.63kg赤藻糖醇与0.92kg三水醋酸钠为相变材料储能，并设计双温储能热管系统进行可行性试验研究。试验表明：双温储能热管系统安全可靠，相变材料蓄热利用率为78.49%，系统总效率为55.29%。系统设计简单、成本较低，达到与热回收利用及节能减排目的，具有广阔的社会效益和应用前景。

为了探讨相变对PCM回填地埋管换热器热响应特性的影响,建立了PCM回填地埋管换热器相变传热数学模型,并利用FLUENT软件对其进行了数值求解,分析了相变过程及PCM物性参数对地埋管换热器周围土壤温度扩散与恢复机理的影响,结果表明:采用PCM回填可有效缓解钻孔外土壤温度变化幅度,提高土壤温度恢复率,减小土壤热影响半径;PCM导热系数越高,温度上升/下降幅度越大,热影响范围也越大,恢复也变慢。从缓解土壤温度变化幅度的角度,夏冬季应分别采用相变温度低与高、且相变潜热大的PCM,但就提高土壤温度恢复率而言,夏冬季均应采用相变温度低、且相变潜热小的PCM。试验验证表明:所建模型可以用来模拟PCM回填地埋管换热器的换热过程,其预测最大相对误差在10%以内。

将相变蓄热装置与空气源热泵空调系统进行结合,主要研究在部分冷凝热回收模式下,相变蓄热箱中分别采用单一相变材料(纯石蜡)和复合相变材料(纯石蜡/泡沫铜)进行冷凝热回收的试验。通过试验数据比较加入促进导热材料前后蓄热材料在进行部分冷凝热回收时的蓄热温变速率,以及系统的吸排气压力、制冷能效比、综合能效系数等系统参数的改善情况。结果表明:空气源热泵空调系统在部分冷凝热回收模式下,复合相变材料与单一相变材料相比,蓄热速率提升了6.5%,温差减少了44.1%,温度分布更为均匀;系统性能中,制冷性能系数(EER)提升4.1%,综合能效系数(COPt)提升30.5%,各项指数在复合相变材料蓄热系统中均有提升。试验数据和结论为复合相变材料蓄热的推广及进一步研究提供参考。

液压油箱是液压系统主要的散热器件,其散热效果直接影响系统的性能。根据液压系统散热性能差的特点,针对液压油的温升,应用ANSYS的热学模块,对液压油箱的传热性能进行仿真计算,并提出运用相变硅胶材料包裹油箱侧面来提高液压油箱的传热性能。仿真结果表明:相变材料的使用可以提高液压油箱的传热速率,使油箱降到更合适的温度。

液压油是工业发展的血液,是实现液压系统的性能和可靠运行的重要保证。通过对进口节流调速回路系统的散热计算,得出液压系统温升曲线。液压油箱作为液压油的储存容器,是液压系统中液压油主要的散热方式。通过建立液压油箱的三维模型,利用ansys APDL对液压油箱的散热过程进行仿真,并提出利用相变硅胶片和相变微胶囊两种相变材料改进液压油箱。对比仿真结果表明,两种相变材料的应用均可以降低油箱在工作时的热平衡温度,且到达热平衡的时间更短,两种材料均可以提高液压系统的散热性能。