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       本文提出并設計了一種新型三明治結構的Na₂CO₃/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電系統。
 
圖1. 模擬系統的建模，(a) CSP系統，(b)熔鹽PCM。
 
圖2. 輸運特性計算程序流程圖。
 
圖3. 仿真系統密度，(a) PCM_a， (b) PCM_a與PCM_b的比較。
 
圖4. 仿真系統的MSD， (a) PCM_a， (b) PCM_b。
 
圖5. 仿真系統的自擴散系數。
 
圖6. 仿真系統的粘度，(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 Na₂CO₃ /Graphene based phase change material with sandwich structure for thermal energy storage。

轉自《石墨烯研究》公眾號