在具有不对称鳍片的倾斜封闭空间中，对相变材料复杂熔化动力学的研究

《Energy Technology》：Investigation of Complex Melting Dynamics of Phase Change Material in Inclined Enclosures with Asymmetrical Fins

相变材料在具有非均匀不对称L形鳍片的封闭腔体内融化特性研究表明，倾斜角度对融化过程影响显著大于鳍片方向。实验发现，0-90°倾斜使融化时间增加31%-37%，而60°和90°倾斜时，尽管PCM质量减少4%，储存能量反而分别增加15.4%-16.7%和25.7%-26.1%。

　　

摘要

本研究利用计算流体动力学（CFD）技术，探讨了具有不对称鳍片的相变材料（PCM）熔化过程中的复杂流动特性。分析中采用了新型的双重非均匀不对称鳍片（L形），这些鳍片被安装在封闭容器内，旨在提升PCM的熔化性能。首先，根据鳍片的排列方式进行了数值模拟，并将其结果与无鳍片情况下的结果进行了比较。随后，通过研究不同倾斜角度（0°、30°、45°和90°）对PCM熔化过程的影响，进一步评估了该技术的实际应用效果。实验结果表明，与倾斜角度相比，鳍片的排列方式对熔化过程的影响较小。对于装有鳍片的容器，当倾斜角度从0°变化到90°时，熔化时间平均增加了31%–37%。在装有鳍片的容器中，将PCM的质量减少4%仅会导致储存能量的减少2.2%–2.4%；而与0°倾斜情况相比，熔化时间可延长最多44%。在60°和90°的倾斜角度下，尽管PCM的质量减少了4%，但由于显热吸收的增加（分别为约15.4%和25.7%），装有鳍片的容器储存的能量反而更多。

利益冲突

作者声明不存在任何利益冲突。