Analytical Modeling of Metal Foam Composite Phase Change Materials (PCM) in Thermal Energy Storage Using Asymptotic Analysis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The use of phase change materials (PCMs) for thermal energy storage can release or absorb a significant amount of latent heat during the freezing or melting process, offering a higher energy storage density. One of the main drawbacks of PCMs is their low thermal conductivity, resulting in poor thermal performance. Recent research has attempted to enhance heat transfer and increase the thermal conductivity of PCMs, including the use of metal foams. However, modeling the metal foam composite PCM using conventional methods is computationally expensive. This paper proposes an asymptotic solution for a Stefan-like problem subject to a convective boundary for outward solidification in a hollow cylinder, capable of predicting the freeze-melt cycle of the metal foam composite PCM. Specifically, three temporal regimes and four spatial layers are considered in the asymptotic analysis for each phase change process. The thermal conductivity is calculated by a theoretical three-dimensional tetrakaidecahedron model, while other thermophysical properties are obtained using the method of volume averaging. The results are verified with numerical data and validated against experimental data in the literature. The presented analytical modeling framework could have the potential to be applied to other types of composite PCMs with considerably lower computational costs compared with conventional methods.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».