我院本科生刘振宏以第一作者在国际TOP期刊《Renewable Energy》发表仿生翅片相变储热换热器多目标优化研究成果，该成果由学院副教授杨来顺指导。

为缓解全球化石能源短缺与环境污染双重难题，太阳能、风能等可再生能源得到广泛研究，但其固有的间歇性特点造成能源时空供需失衡。依托相变材料的潜热储能技术凭借其相变恒温、储能密度大的优势，可有效调和该矛盾。然而相变材料导热性能差，使得充放电速率十分缓慢。加装金属翅片是改善换热的常用手段，但传统及异形翅片仍存在远端相变材料熔化慢、温度分布不均的弊端。

为破解上述行业难题，本工作从积雪草的天然掌状网脉结构中获取仿生灵感，创新性地提出了一种具有二次分支的掌状网脉翅片。通过一种CFD、RSM和GA相结合的方法，对二次分支掌状网脉翅片的四个结构变量和两个目标（融化时间和传热速率）进行了多目标优化设计，得到了一种具有极佳性能的二次分支掌状网脉翅片。研究结果表明，二次分支掌状网脉翅片的最优结构实现了1600.06s的最短融化时间和959.82W的最大传热速率。与无二次分支掌状网脉翅片相比，融化时间缩短了10.06%，传热速率提升了18.33%。在此基础上，本工作从三个维度进行了比较分析：二次分支层数，布置方式和几何形状。分析表明，与无二次分支、一层二次分支、两层二次分支的掌状网脉翅片相比，采用三层二次分支使融化速度分别加快了9.75%、5.04%、2.91%。与单向布置相比，采用双向布置使融化速度加快了9.75%。与矩形翅片和树状翅片相比，采用二次分支掌状网脉翅片使融化速度分别加快了43.69%和25.97%。另外，二次分支掌状网脉翅片实现了极佳的PCM域温度的均匀性。该项仿生翅片设计方案丰富了相变储热换热器的强化传热设计思路，可为太阳能集中储热电站、工业中低温余热回收装置、建筑节能储热设备的翅片优化提供重要理论参考与设计依据。

该论文本科生刘振宏为论文独立第一作者，杨来顺学术副教授为通讯作者。《Renewable Energy》是Elsevier旗下能源工程领域权威期刊，为中科院工程技术大类1区TOP，最新影响因子9.1，是可再生能源领域极具国际影响力的权威期刊。

本研究相关工作获得了国家自然科学基金（Grant No.52076124）、山东省自然科学基金（Grant No.ZR2021ME132）等项目经费支持。

刘振宏，能源与动力工程2022级学生，现推免至大连理工大学攻读硕士学位。在校期间获得各类科技竞赛国家级奖项40余项、省级奖项90余项；获国家奖学金青岛市千名优秀大学生；以第一作者发表SCI论文3篇，主持国家级大学生创新创业训练项目3项。

文章信息：Liu Zhenhong, Wang Zhen, Yang Laishun*, et al. Melting performance study and multi-objective optimisation of phase change triplex tube heat exchangers with secondary branching palmate mesh vein fins. Renewable Energy, 2026, 261: 125340.

（审核：汪国庆，终审：田启发）