【Objetivo】 Para recuperação e utilização eficiente do calor residual de baixo grau, foi proposta uma unidade de armazenamento térmico de mudança de fase "aleta ramificada + metal espumoso", e realizada otimização conjunta dos parâmetros de estrutura e materiais por meio do método de superfície de resposta e experimentos ortogonais. 【Método】 Em condições típicas (80℃, 0,005 m/s), as aletas ramificadas podem reduzir o tempo de fusão do PCM em 10,7% em comparação com as aletas retas, com parâmetros ótimos de razão de comprimento 1,143, razão de largura 1,057 e ângulo de ramificação 68,987°. No que diz respeito à estrutura do sistema, o fluxo inverso do tubo duplo do trocador de calor pode reduzir o tempo de fusão para 558 s, que é reduzido para 181 s após o enchimento adicional com metal espumoso. Embora o aumento da porosidade aumente a proporção do material de mudança de fase, isso enfraquece a estrutura metálica e prolonga o tempo de fusão. 【Resultados】 Em resumo, a adoção de aletas ramificadas e metal espumoso pode melhorar significativamente o efeito de armazenamento térmico da unidade de armazenamento térmico de mudança de fase. Além disso, o armazenamento escalonado pode melhorar a eficiência do armazenamento térmico, e a configuração ótima em cascata de três níveis proposta é: segmento 1 espuma de níquel com porosidade 0,9 + octadecano PCM, segmento 2 espuma de níquel com porosidade 0,5 + octadecano PCM, segmento 3 espuma de níquel com porosidade 0,5 + ácido esteárico PCM. 【Conclusão】 As conclusões do estudo podem fornecer uma base integrada para o projeto eficiente da captura e reutilização do calor residual de baixo grau a 50～60℃.

armazenamento térmico de mudança de fase; aletas ramificadas; método de superfície de resposta; otimização de parâmetros de aletas; metal espumoso