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摘要
相变材料(phase change material, PCM)具有解决能源利用时空不匹配问题的潜力，将PCM与泡沫金属进行复合是强化其传热性能的有效措施之一。本文针对一类泡沫金属复合PCM的凝固过程进行了三维数值模拟研究，分析了泡沫金属与恒壁温面不同接触间距对复合PCM凝固过程的影响规律。研究发现，复合PCM由于其泡沫金属框架导热系数较高，且增大了PCM的传热面积，可提高复合PCM的传热性能，并使复合PCM内部温度分布更为均匀；在其凝固过程的中后期，局部范围内泡沫金属与PCM传热现象显著。针对本文所研究的复合PCM，泡沫金属与恒壁温面之间的接触间距可影响其传热过程，其凝固速度也随两者间距的增加而减慢，呈非线性变化。同时，在该复合PCM底部凝固的传热过程中，自然对流换热不占主导地位。
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