| بهبود انتقال حرارت در مواد تغییر فازدهنده با استفاده از دیواره نوسانی هارمونیک |
| کد مقاله : 1193-ISME2026 |
| نویسندگان |
|
سعید رحمانیان1، امیرحسین گواهیان *2 1دانشگاه جهرم 2دانشگاه |
| چکیده مقاله |
| در این مقاله اثر نوسان هارمونیک یک دیواره داغ بر افزایش انتقال حرارت و نرخ ذوب ماده تغییر فاز دهنده RT35 در یک محفظه مستطیلی دوبعدی (۳۰ × ۶۰ سانتیمتر) بهصورت عددی بررسی شده است. شبیهسازیها با استفاده از روش آنتالپی–تخلخل در ANSYS Fluent 2020 انجام و سه فرکانس نوسان (۱، ۵ و ۱۰ هرتز) مورد مطالعه قرار گرفتند؛ گام زمانی برای هر مورد برابر با یکچهارم دوره نوسان انتخاب شد. نتایج نشان میدهد اعمال نوسان به دیواره داغ منجر به افزایش قابلتوجهی در شار حرارتی دیواره و تسریع پیشروی جبهه ذوب نسبت به حالت ساکن میگردد. بهطور کمی، زمان لازم برای رسیدن به ۵۰٪ کسر مایع در مقایسه با حالت بدون نوسان تقریباً بهترتیب در فرکانسهای ۱، ۵ و ۱۰ هرتز حدود ۱۰–۱۵٪، ۲۰–۲۵٪ و بیش از ۳۰٪ کاهش یافت. میانگین شار حرارتی نیز بهترتیب حدود ۱۰–۱۵٪، ۳۰٪ و ۴۰٪ افزایش نشان داد. تحلیل میدان دما و جریان نشان میدهد نوسان دیواره با ایجاد ساختارهای گردابهای قویتر و نازککردن لایه مرزی حرارتی، اختلاط را تقویت کرده و انتقال جابهجایی را تسهیل میکند. این نتایج دیوارههای داغ نوسانی را بهعنوان یک روش فعال کارآمد و قابل کنترل برای بهبود عملکرد سامانههای ذخیرهسازی انرژی حرارتی مبتنی بر PCM معرفی میکند. |
| کلیدواژه ها |
| مواد تغییر فاز دهنده، نوسان، ذخیره گرمایی، انتقال حرارت |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |