| تأثیر طراحی های جدید پره های حرارتی در بهبود انتقال حرارت در سیستم های ذخیره سازی انرژی با PCM |
| کد مقاله : 1314-ISME2026 |
| نویسندگان |
|
مجتبی رجائی زاده، امین ارجمندفرد * گروه مهندسی میکانیک، واحد بوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، بوشهر، ایران |
| چکیده مقاله |
| این پژوهش با هدف بهبود انتقال حرارت در سیستمهای ذخیرهسازی انرژی مبتنی بر مواد تغییر فاز (PCM)، به بررسی عملکرد پرههای حرارتی میکروکانال با ساختار متخلخل پرداخته است. به دلیل هدایت حرارتی پایین PCMها، استفاده از پرههای متخلخل بهعنوان راهکاری مؤثر برای افزایش کارایی حرارتی مورد توجه قرار گرفت. شبیهسازیهای عددی سهبعدی با استفاده از نرمافزار COMSOL Multiphysics و مدلهای دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر معادلات برینکمن–فورچهایمر انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن لایه متخلخل با ضخامت بهینه 0.12 میلیمتر، ضریب انتقال حرارت جابجایی را تا 30–40 درصد افزایش داده و زمان شارژ و دشارژ PCM را تا 40–60 درصد کاهش میدهد، در حالی که افت فشار در محدوده قابلقبول باقی میماند. تحلیلهای پارامتریک بیانگر نقش کلیدی ضخامت لایه متخلخل در ایجاد تعادل میان بهبود عملکرد حرارتی و هزینه هیدرولیکی سیستم است. یافتهها پس از معتبرسازی، پتانسیل بالای این طراحی را برای کاربردهایی نظیر خنکسازی الکترونیکی و سیستمهای خورشیدی تأیید میکند. این پژوهش با ارائه یک مدل عددی دقیق، زمینه توسعه طراحیهای صنعتی کارآمد در حوزه ذخیرهسازی انرژی حرارتی و فناوریهای انرژی پاک را فراهم میسازد. |
| کلیدواژه ها |
| مواد تغییر فاز (PCM)، پرههای حرارتی میکروکانال، ساختار متخلخل، انتقال حرارت، ذخیرهسازی انرژی حرارتی |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |