章学来，刘田田，赵群志，梁笑阳，徐蔚雯

（上海海事大学蓄冷技术研究所，上海 201306）

引 言

由于水具有高潜热、易获取、价格便宜等优点，蓄冷系统中常将其作为相变储能材料[1]。然而，它也存在一些缺点[2]，如：水和冰的热导率都较低、相变时间较长，使热响应速度太慢；水的过冷度较大，使制冷系统蒸发温度降低，进而影响系统的COP（coefficient of performance）。因此，采取有效的方法减小水的过冷度、增强系统的导热性能进而缩短相变时间显得尤为重要。

影响水过冷度的因素较多，如水体的体积、冷却速率、传热面材料和粗糙度、外加因素等[3-5]。且过冷度在一定环境下并非固定的，单次实验易因偶然因素使测量结果不准，因此很多学者采用统计的方法进行研究[6-7]。研究发现，在水中加入高导热材料组成的固体基质[8]或纳米颗粒[9]可以增强传热，改善水的蓄冷特性。

多孔介质广泛应用于许多工程技术领域中，国内外也开展了许多相关研究[10-12]。Augusto 等[13]评估了运用多孔介质提高水LPV（低压蒸发）速率的益处；莫少嘉等[14]对多孔介质中流动沸腾换热特性进行了实验研究。基于多孔介质能够强化传热的特性，一些学者利用多孔材料、金属颗粒或以堆积实心球模拟多孔介质增强系统传热[15-16]。Mickley 等[17]以3.81 mm 的球形颗粒堆积模拟多孔介质研究内部湍流情况。王峥等[18]对以水为实验工质，直径为7 mm 玻璃球堆积而成的多孔球层底部加热，通过高速图像采集系统观察多孔球层内核态沸腾和气泡成长过程。Ettouney 等[19]把金属珠子放入装有石蜡的球形胶囊中强化储能过程中热量的传递。……