近日，我院研究生王雪扬在国际能源类Top期刊《Applied Thermal Engineering》（中科院二区 IF 6.1）上发表了题为《Structure optimization of U-tube solar collector integrated with phase change materials》的研究论文，论文通讯作者为我院李栋教授和吴洋洋副教授。该论文探讨了集成相变材料（PCM）的U型太阳能集热器的结构优化，以解决传统太阳能集热器受天气条件影响较大，导致热能生产与需求之间的矛盾问题。

研究针对不同的翅片间距和翅片长度对集热器热传递性能的影响进行了详细分析。结果表明，增加翅片能够提高太阳能集热器的温度分布均匀性，加速PCM的熔化过程，并显著提高系统的热效率。特别是在翅片长度为20 mm、翅片间距为30 mm的配置下，与无翅片配置相比，平均PCM温度下降了9.4%，液态相的体积分数下降了10.2%。此外，较小的翅片间距或较长的翅片能够进一步改善热传递效率，降低PCM温度和液态相的体积分数。该研究还分析了不同集热管长度对系统性能的影响。研究表明，2L配置表现出了最佳性能，平均PCM温度为330 K，液态相体积分数为0.60，相较于L配置，系统达到318 K所需的时间减少了47.9%。这一发现为太阳能集热器的优化设计提供了重要的理论支持和技术参考。

此项研究为提升太阳能集热系统的热效率与稳定性，推动清洁能源的广泛应用具有重要意义，并为相关领域的技术创新提供了新的思路。

作者:王雪扬

审阅:齐晗兵

审核:李 栋