本文提出并設計了一種新型三明治結構的Na
2CO
3/石墨烯相變材料(PCM)，建立了該材料的微觀結構，通過分子動力學模擬研究了其熱輸運性能，并研究了具有理想精度的輸運性能預測方法。結果表明:三明治結構的構建使PCM模擬體系中離子具有限制作用，自擴散系數降低，剪切粘度增大。此外，三明治結構的構建有利于導熱性能的提高，在研究溫度范圍內，PCM的導熱性能平均提高了32.51%，最大提高幅度達到51.37%，為熔鹽基PCM的導熱性能改善提供了一種有吸引力的可能策略，有望應用于聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
圖1. 模擬系統(tǒng)的建模，(a) CSP系統(tǒng)，(b)熔鹽PCM。
圖2. 輸運特性計算程序流程圖。
圖3. 仿真系統(tǒng)密度，(a) PCM
a， (b) PCM
a與PCM
b的比較。
圖4. 仿真系統(tǒng)的MSD， (a) PCM
a， (b) PCM
b。
圖5. 仿真系統(tǒng)的自擴散系數。
圖6. 仿真系統(tǒng)的粘度，(a) PCM
a， (b) PCM
a 與PCM
b的比較。
圖7. 導熱系數計算原理采用NEMD方法。
圖8. PCM
a導熱系數計算過程中的溫度分布。
圖9. 模擬系統(tǒng)熱導率，(a) PCM
a， (b) PCM
a與PCM
b的比較。
相關研究成果由鄭州大學機械與動力工程學院Songzhen Tang等人于2023年發(fā)表在International Journal of Heat and Mass Transfer (https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2023.123901)上。原文：Prediction of thermal transport properties for Na
2CO
3 /Graphene based phase change material with sandwich structure for thermal energy storage。
轉自《石墨烯研究》公眾號
