王君雷，徐祥贵，孙 通，姚 华,3，宋民航,3，王 燕,3，黄 云,3

(1中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190；2中国科学院大学，北京100049；3中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院，江苏 南京211135)

可再生能源的大规模应用可有效缓解由于化石能源消耗造成的环境污染和能源短缺问题。但太阳能和风能等可再生能源利用的关键是解决其在时间或空间尺度上供给与需求不匹配的问题。因此，可将储热技术应用到可再生能源系统中，进而提高其利用率。相变储热是多种储热方式中发展较为成熟的一种，但由于常用相变材料热导率较低，导致相变储热换热时间长，限制了相变换热器的应用。对相变储热换热器的性能强化从而缩短固液相变时间是研究重点之一[1-4]。

相变换热强化主要有两种方法，一方面是对相变材料进行性能强化，如添加高导热材料，以及多种相变材料的复合，从而提高相变材料的热导率；另一方面是对相变换热器进行传热强化，如增加换热面积，添加翅片，优化储热单元的空间结构[5-10]。列管式换热器具有传热面积大、结构紧凑牢固、材料适应性广、操作性强等优点，在相变储热领域应用较为广泛，但存在换热时间长、换热效率低等问题。郑章靖等[5]在对管壳式相变换热器进行性能研究时，发现多孔介质分级能够提升相变储热速率。Yang 等[6]对三管式换热器相变材料熔化数值分析，结果表明热传递流体的入口温度和流动状态对相变材料的熔化性能和㶲效率比有显著影响，较高的入口温度和较强的湍流状态可以加速相变过程。……