01
绪论：潜热储能技术概述
换热器在储能系统中的作用 · 课程目标与学习路径
入门全景
02
相变材料基础
有机/无机/共晶 · 热物性参数 · 材料选择原则
PCM热物性
03
换热器热力学基础
传热三大方式 · 热阻网络 · LMTD法
传热学LMTD
04
潜热储能系统建模
集总参数法 · 一维瞬态导热 · Stefan问题
建模相变界面
05
数值求解方法
有限差分 · 显/隐式格式 · CFL准则
数值稳定性
06
Python编程基础
NumPy · Matplotlib · SciPy求解器
Python数据科学
07
一维相变问题数值求解
焓法模型 · 等效热容法 · 移动网格法
相变数值
08
换热器几何结构设计
管壳式 · 板式 · 三套管式结构参数
结构设计
09
翅片强化传热设计
翅片效率 · 几何优化 · 布置策略
翅片强化
10
多孔介质强化传热
泡沫金属/石墨 · 渗透率 · 有效导热系数
多孔泡沫
11
纳米流体强化传热
纳米颗粒 · 热导率增强 · 稳定性
纳米流体
12
微胶囊相变材料
制备方法 · 封装率 · 浆液流动特性
微胶囊MPCM
13
换热器热性能评价指标
储/放能功率 · 能量/㶲效率 · 响应时间
评价指标
14
单目标优化方法
梯度下降 · 遗传算法 · 粒子群优化
优化单目标
15
多目标优化方法
NSGA-II · Pareto前沿 · TOPSIS
多目标Pareto
16
代理模型与响应面法
DoE · 多项式响应面 · Kriging模型
代理响应面
17
机器学习辅助优化
神经网络代理 · 贝叶斯优化 · 迁移学习
ML贝叶斯
18
计算流体动力学(CFD)基础
控制方程离散 · SIMPLE · 湍流模型
CFD数值
19
CFD软件实战(一)
几何建模 · 网格划分 · 边界条件
ICEMPointwise
20
CFD软件实战(二)
求解器设置 · 收敛判据 · 后处理
求解后处理
21
实验设计方法
正交实验 · 全因子 · 中心复合设计
DoE实验
22
实验测试系统搭建
传感器选型 · 数据采集 · 误差分析
测试硬件
23
实验数据处理
DSC/TGA · 热循环测试 · 不确定度
数据处理不确定度
24
模型验证与修正
实验vs仿真 · 参数校准 · 灵敏度分析
验证校准
25
案例一：太阳能光热储能
管壳式+翅片结构优化
太阳能案例
26
案例二：电子器件热管理
板式+泡沫金属相变散热器
电子散热案例
27
案例三：工业余热回收
移动床换热器优化
余热移动床
28
案例四：建筑节能相变墙板
相变墙板换热器优化
建筑节能墙板
29
工程经济性分析
成本模型 · 投资回收期 · 全生命周期
经济LCA
30
课程总结与前沿展望
多尺度协同优化 · 数字孪生技术
前沿数字孪生