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圖3 管殼式相變儲(chǔ)熱單元傳熱結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化研究：(a) 肋片優(yōu)化；(b) 流道優(yōu)化（2）梯級(jí)相變儲(chǔ)熱單元的熱力學(xué)特性研究梯級(jí)相變儲(chǔ)熱可以存儲(chǔ)多品位熱能與冷能，符合“量熱度需、熱盡其用，溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”的基本原則。然而，梯級(jí)相變儲(chǔ)熱的研究工作集中于理論分析和數(shù)值模擬，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證較少，尤其是中高溫梯級(jí)相變儲(chǔ)熱實(shí)驗(yàn)。

方案優(yōu)勢(shì)針對(duì)環(huán)路熱管的計(jì)算，方案的主要特色與優(yōu)勢(shì)如下： 軟件具備氣液兩相模型，可模擬微納米尺度如空隙尺度的多孔介質(zhì)、微納結(jié)構(gòu)等吸液芯的毛細(xì)潤(rùn)濕和蒸發(fā)過(guò)程；可以考慮并預(yù)測(cè)毛細(xì)能力及蒸發(fā)換熱性能。 支持在微通道納米尺度中計(jì)算兩相相變，可用于表面凝結(jié)和核態(tài)沸騰的相變過(guò)程計(jì)算，以及計(jì)算在相變過(guò)程中的換熱情況。

來(lái)源 | Small 01背景介紹 相變材料具有儲(chǔ)存和釋放潛熱的功能，在熱管理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)的相變材料只能一次性釋放完畢所有存儲(chǔ)的能量，而不能像電化學(xué)電池一樣能夠按需啟動(dòng)和停止能量釋放能量，從而造成了極大的不方便和能源浪費(fèi)。

特別是在面對(duì)長(zhǎng)距離、多點(diǎn)復(fù)雜熱源的散熱需求時(shí)，精確測(cè)量相變過(guò)程中的溫度、速度等參數(shù)變得極為困難，傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法不僅周期長(zhǎng)、成本高，而且難以獲取全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這嚴(yán)重制約了熱管技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。積鼎科技CFD解決方案，助力熱管相變換熱仿真積鼎科技基于自主研發(fā)的VirtualFlow軟件，為熱管領(lǐng)域的相變換熱問(wèn)題提供了全方位的仿真解決方案。

目前，可以通過(guò)多種方法實(shí)現(xiàn)具有熱管理特性的紡織品，例如外部空氣/液體冷卻，引入導(dǎo)熱填料以增強(qiáng)熱擴(kuò)散，或加入相變材料（PCM）。在這些方法中，基于PCM的紡織品引起了研究人員的極大興趣，PCM是先進(jìn)的儲(chǔ)能材料，其儲(chǔ)能過(guò)程基于相變。

具有高焓值的有機(jī)相變材料（PCM）是理想的儲(chǔ)熱和放熱材料，有望促進(jìn)熱能利用，緩解能源短缺問(wèn)題。然而，普通有機(jī)相變材料固有的吸光性差、導(dǎo)熱性差、形狀穩(wěn)定性弱等缺點(diǎn)嚴(yán)重制約了太陽(yáng)能的吸收、轉(zhuǎn)化和利用。

相比之下，基于相變材料PCM的電池熱管理系統(tǒng)(BTMS)因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、冷卻效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。聚乙二醇(PEG)作為一種節(jié)能環(huán)保的儲(chǔ)能材料材料引起了人們的廣泛關(guān)注，它被認(rèn)為是一種相變材料是一種很有前途的儲(chǔ)熱材料熔點(diǎn)熱大，熔點(diǎn)均勻，無(wú)腐蝕性，熔點(diǎn)范圍寬。 然而，聚乙二醇是一種經(jīng)典的固-液相變物質(zhì)，必須包裝在其中特殊密封容器。

圍繞LED的自身特點(diǎn)，光與熱的設(shè)計(jì)以及其他圍繞核心問(wèn)題而衍生的其他流動(dòng)傳熱問(wèn)題是整燈開(kāi)發(fā)中尤為重要的部分， LED燈的設(shè)計(jì)研發(fā)，需要考慮與之相關(guān)的一系列問(wèn)題： 整燈熱設(shè)計(jì) 模組熱仿真與設(shè)計(jì) 散熱器的選擇與設(shè)計(jì) LED與PCB的熱設(shè)計(jì)與仿真 LED生命周期預(yù)測(cè) LED光熱特性校核 風(fēng)扇型號(hào)選擇與位置優(yōu)化 熱界面材料的測(cè)試與仿真 太陽(yáng)輻射仿真

在所有可能的探索中，熱能存儲(chǔ)（TES）為緩解能源供需失衡提供了一種充分且便捷的方式。因此，TES越來(lái)越受到人們的關(guān)注。相變材料 (PCM) 是 TES 的重要候選材料，因?yàn)樗?em>相變過(guò)程中具有高潛熱和窄的溫度波動(dòng)。然而，導(dǎo)熱系數(shù)低和形狀穩(wěn)定性差嚴(yán)重阻礙了相變材料的大規(guī)模應(yīng)用。

Hamdan研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)將相變材料封裝在保護(hù)殼中，EPCM可以克服相變過(guò)程中的泄漏問(wèn)題，并可以提高PCM的熱穩(wěn)定性、可靠性和性能。此外，EPCM還可以定制以滿(mǎn)足特定的應(yīng)用要求，例如不同的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱率。

文中對(duì)相變散熱的核心部件均熱板進(jìn)行研究，均熱板的微槽道結(jié)構(gòu)對(duì)其散熱效果具有很大的影響，通過(guò)對(duì)矩形、V形、 圓弧形微槽道均熱板的數(shù)值模擬仿真分析，研究其內(nèi)部流體域溫度、壓力、速度的變化情況，發(fā)現(xiàn)V形槽均熱板具有最好的 散熱效果，矩形槽次之，圓弧U形最差；圓弧U形槽均熱板的均溫性最好，矩形和V形槽較差；三種微槽道結(jié)構(gòu)內(nèi)部流體域流 動(dòng)速度較緩慢。

13 基于相變回填的仿真設(shè)置使用相變回填材料時(shí)，參考如下 設(shè)置：（1）創(chuàng)建相變回填材料（2）打開(kāi)凝固/熔化模型（3）將回填區(qū)域設(shè)置為流體域，并將上述的回填材料賦給回填區(qū)。

熱失控是導(dǎo)致電池安全問(wèn)題的主要因素之一。通常源于充放電過(guò)程中嚴(yán)重的熱量積累，劇烈的熱量產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致鋰電池功能異常甚至爆炸。因此，能夠提供良好的耐熱和機(jī)械性能的先進(jìn)材料對(duì)于可靠的電池安全管理非常重要。相變材料(PCM)可以為電池系統(tǒng)提供一個(gè)緩沖平臺(tái)，以應(yīng)對(duì)熱沖擊和熱積累等熱失效問(wèn)題，在電池熱管理系統(tǒng)中受到廣泛關(guān)注。

來(lái)源 | Nature Communications01背景介紹相變材料(PCMs)是一系列具有優(yōu)異能量存儲(chǔ)能力的材料，能夠在接近恒定的溫度下存儲(chǔ)/釋放大量潛熱，使其在熱管理技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮不可或缺的作用。同時(shí)在應(yīng)對(duì)環(huán)境污染和能源危機(jī)方面具有相當(dāng)大的潛力。

03 圖文導(dǎo)讀 圖1.PVP/PVA/Ery相變膜的制備方案。 圖2.材料的XRD結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3.相變薄膜材料的防漏實(shí)驗(yàn)。 圖4.相變薄膜的自愈合過(guò)程。

原位x射線(xiàn)衍射表明，BN網(wǎng)絡(luò)重排發(fā)生在相變過(guò)程中。在實(shí)際工作芯片上和有限元仿真中，驗(yàn)證了PCMs具有良好的熱管理能力。這項(xiàng)工作提出了一種經(jīng)濟(jì)有效的方法來(lái)生產(chǎn)具有優(yōu)異導(dǎo)熱性的柔性PCM，它有潛力用于先進(jìn)電子產(chǎn)品的熱管理。

本文將利用積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow對(duì)水平冷板的共軛換熱進(jìn)行模擬，主要涉及相變過(guò)程的流動(dòng)和傳熱傳質(zhì)問(wèn)題，通過(guò)分析為高熱流電子設(shè)備散熱設(shè)備設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。仿真過(guò)程將用到VirtualFlow自主開(kāi)發(fā)的熱限制相變模型和流固耦合模型。

軟件采用高效的Lee模型進(jìn)行蒸發(fā)、冷凝現(xiàn)象的計(jì)算，多相流模型采用均相模型，可以模擬相變熱管的熱傳遞全過(guò)程。

相變材料（PCM）多年來(lái)一直用于許多領(lǐng)域，包括電子和建筑中的儲(chǔ)能和熱管理。通常，基于 PCM 的 TIM 由基質(zhì)和熱填料組成。在相變溫度下，PCM基體會(huì)從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，吸收熱能并充分潤(rùn)濕粗糙表面以減少接觸熱阻，因此，開(kāi)發(fā)出具有優(yōu)異的熱導(dǎo)率以及柔性的導(dǎo)熱復(fù)合相變材料對(duì)于電子器件的進(jìn)一步發(fā)展有著重要作用。

Molaeimanesh團(tuán)隊(duì)研究出一種混合動(dòng)力電池熱管理系統(tǒng)（BTMS），基于相變材料的主動(dòng)熱管理系統(tǒng)（TMS）和被動(dòng)TMS的組合(PCM) 將電池溫度保持在合適的范圍內(nèi)，同時(shí)與被動(dòng) TMS 相比具有更好的冷卻效果，并且使用比主動(dòng) TMS 更少的能量。在整個(gè)研究中，該團(tuán)隊(duì)對(duì)具有三種不同冷卻管道結(jié)構(gòu)和三種不同冷氣流壓力差的九個(gè)案例進(jìn)行了模擬和研究。