Este artículo construye un modelo térmico para la transferencia de calor en microcanales y el almacenamiento de energía térmica, incluyendo modelos de conducción, convección y radiación, así como modelos de almacenamiento de calor sensible y latente. Se realizaron simulaciones utilizando FLUENT y COMSOL, y se combinó la validación experimental. El modelo de transferencia de calor en microcanales incorpora una ley de Fourier modificada para tener en cuenta los efectos de escala, mientras que el modelo de transferencia de calor por convección incorpora correcciones de rugosidad y sección transversal. El modelo de almacenamiento de energía también incluye correcciones para la no linealidad de la capacidad calorífica específica y la sobreenfriamiento en el cambio de fase. Las simulaciones emplearon el modelo SST k-? y acoplamiento multifísica, con un tamaño de malla de 2.5 millones de elementos después de la verificación de la independencia de la malla. Los experimentos utilizaron un intercambiador de calor de microcanal de cobre y un material de cambio de fase compuesto, controlando el caudal, el flujo de calor y el nivel de llenado. Los resultados muestran que los coeficientes de transferencia de calor simulados y experimentales se desvían en aproximadamente un 3.2%, y la densidad de almacenamiento de energía se desvía en un 3.8%, validando la precisión del modelo y proporcionando una base para optimizar los sistemas de transferencia de calor en microcanales y almacenamiento de energía.
Wang et al. (Thu,) estudiaron esta cuestión.