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J-GLOBAL ID：202202241645913132   整理番号：22A0328877

潜熱熱エネルギー貯蔵応用のための低熱伝導率相変化材料の性能向上のためのシートおよび固体配置における自然にヒントを得た三重周期的最小表面ベース構造【JST・京大機械翻訳】

Nature-inspired triply periodic minimal surface-based structures in sheet and solid configurations for performance enhancement of a low-thermal-conductivity phase-change material for latent-heat thermal-energy-storage applications

著者 (5件)： Qureshi Zahid Ahmed (Department of Mechanical Engineering, UAE University, Al Ain, United Arab Emirates) ,  Al-Omari Salah Addin Burhan (Department of Mechanical Engineering, UAE University, Al Ain, United Arab Emirates) ,  Elnajjar Emad (Department of Mechanical Engineering, UAE University, Al Ain, United Arab Emirates) ,  Al-Ketan Oraib (Core Technology Platforms, New York University Abu Dhabi, Abu Dhabi, United Arab Emirates) ,  Abu Al-Rub Rashid (Advanced Digital & Additive Manufacturing Center, Khalifa University, Abu Dhabi, United Arab Emirates)
資料名： International Journal of Thermal Sciences  (International Journal of Thermal Sciences)
巻： 173  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0246B  ISSN： 1290-0729  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： フランス (FRA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 低熱伝導率相変化材料(PCMs)は,潜熱熱エネルギー貯蔵(LHTES)用途における改善された熱伝達性能を達成するために,高熱伝導性金属マトリックスとしばしばハイブリッド化される。容易性で製造される複雑なトポロジーを可能にする付加的製造技術における最近の発展のために,トリップ周期的最小表面(TPMS)はかなり注目されている。これらの性質に触発されたTPMS構造は既に様々な応用において有望な結果を示している。TPMS構造は,シートまたは固体構造のいずれかで開発することができ,その両方は明確な構造を示す。ここでは,有機PCM(ドコサン)が2つのTPMS構造,すなわち,シートと固体構成におけるジャイロイドとIグラフと包装パッケージ(IWP)とでハイブリッド化される数値研究を提示した。各得られたTPMS-PCM複合材料の有効熱伝導率を定常状態シミュレーションを用いて計算した。さらに,過渡シミュレーションを等温および等フラックス条件下で行い,構造熱伝達性能を評価した。得られた結果をPCMのみを用いて得た結果と比較し,シートと固体の両形態におけるジャイロイドとIWP構造の組み込みがPCMの熱伝達性能を著しく改善することを見出した。純粋伝導下の等温の場合,シートベース構成は,IWPシート構成を有する固体ベースのものを凌駕し,PCM融解時間118sの最良の形態であった。しかし,浮力を考慮すれば,IWP固体は108sのPCM融解時間で最良の性能を示した。さらに,各TPMS-PCM複合材料の性能は,その中に組込まれた構造のタイプおよび適用した境界条件の値に依存することを見出した。イソフラックスの場合,IWPシートは,純粋伝導ケースと浮力効果の場合の両方におけるTPMS構造の残りと比較して,PCMドメインにおける温度均一性に関して最良の性能を示した。等フラックスの場合のPCM融解時間はTPMS構造タイプに強い依存性を持たないことが分かった。等温および等フラックスの場合,Gyroid固体ベースのTPMS-PCM複合材料は,最小の性能を示した。さらに,PCM浮力の影響は,シートのものより固体構成でより顕著である。したがって,本研究は,適用した境界条件/応用に基づく適切なTPMS構成を選択するための設計指針として役立つ可能性がある。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 位相幾何学 ,  金属 ,  シミュレーション ,  *潜熱 ,  *熱伝導率 ,  浮力 ,  融解 ,  包装容器 ,  トリップ ,  境界条件 ,  *材料 ,  ジャイロスコープ
準シソーラス用語： 数値研究 ,  *相変化材料 ,  有効熱伝導率 ,  熱伝達特性 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 自然にヒントを得た金属構造 ,  三重周期極小曲面(TPMS) ,  相変化材料(PCM) ,  潜熱蓄熱(LHTES) ,  付加製造

分類 (3件)： 相変化を伴う熱伝達  (PA02040V) ,  エネルギー貯蔵  (LC02000F) ,  熱伝導  (PA02020Z)

タイトルに関連する用語 (9件)： 潜熱 ,  熱エネルギー貯蔵 ,  応用 ,  熱伝導率 ,  相変化材料 ,  性能向上 ,  固体 ,  ヒント ,  三重