近日，我校智能制造学院教师霍官平在《Applied Thermal Engineering》期刊发表了题为“Pore-scale investigation of phase change heat storage enhancement in gradient finned metal foams”的研究论文。湖州学院为论文的第一完成单位和通讯单位。《Applied Thermal Engineering》为中科院二区Top期刊，最新影响因子6.9。
研究概述：在“双碳”战略与可再生能源快速发展的背景下，如何实现高效储热成为能源利用领域的重要科学问题。相变材料（PCM）因具有高储能密度而备受关注，但其固有的低导热性限制了工程应用。针对这一瓶颈，研究团队提出了一种梯度翅片金属泡沫结构设计，并通过孔隙尺度数值模拟深入揭示其传热强化机制。研究表明，正向孔隙率梯度结构（沿热流方向孔隙率逐渐减小）在强化PCM相变换热方面优势明显，完全熔融时间较负梯度结构缩短14.2%。在材料选择上，骨架由铝替换为铜可进一步缩短熔融时间43.9%，凸显高导热材料的关键作用。同时，纵向翅片的引入拓展了传热通道，有效加快相变过程，实现了快速导热与自然对流的协同优化。该研究不仅突破了均质金属泡沫结构的局限性，而且提出了兼顾导热性能与流动特性的优化策略。成果为复合相变储热结构的设计提供了新的理论依据和工程指导，并在太阳能热发电、工业余热回收、高功率电子元器件热管理等领域展现出广阔的应用前景。未来，结合3D打印等先进制造手段，该结构有望实现规模化应用，为构建高效低碳能源体系提供有力支撑。
上述研究工作得到了湖州学院2024人才引进项目的支持。
全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359431125024093
