تاثیر شکل هندسی پوسته و لوله بر عملکرد گرمایی ترکیب نانوذرات و پره در فرآیند ذوب مواد تغییرفازدهنده
کد مقاله : 1156-ITME
نویسندگان
علیرضا فرمهینی فراهانی1، محمد حامد حکمت *2، کیارش وزیرنظامی1
1دانشگاه تفرش، تفرش 39518-79611
2دانشگاه تفر ش
چکیده مقاله
با تشدید روزافزون تقاضای انرژی و از طرفی، افزایش گرایش جهانی جهت استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی، نیاز به بهبود عملکرد سامانه‌های ذخیره‌سازی انرژی گرمایی بیش از پیش احساس می‌شود. در این مطالعه، تأثیر هندسه‌ی مبدل پوسته -لوله ‌، به‌همراه نقش پره‌ها و نانوذرات اکسید آلومینیوم در کسرهای حجمی‌ ۰، ۱ و ۲ درصد بر فرآیند ذوب ماده‌ی تغییر فاز دهنده مورد بررسی قرار گرفت. برای هندسه‌ی پوسته و لوله، اشکال مختلفی شامل دایره، مربع و ترکیب این دو در نظر گرفته شده است. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار انسیس فلوئنت روش حجم محدود انجام و مش‌زنی در محیط انسیس مشینگ صورت گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از هندسه‌ی غیرهمسان در پوسته و لوله به همراه پره‌ها و نانوذرات، بهترین عملکرد را با زمان نهایی ۸۵ دقیقه ارائه می‌دهد که معادل ۴۸٫۱ درصد بهبود نسبت به بدترین حالت (با زمان ۱۶۴ دقیقه) می‌باشد. نتایج اعتبارسنجی با داده‌های مقاله مرجع تطابق مناسبی را نشان می‌دهد که نشان از دقت مدل عددی به‌کار رفته می‌باشد.
کلیدواژه ها
مواد تغییر فاز دهنده، فرآیند ذوب، دینامیک سیالات محاسباتی، پره، نانو ذرات.
وضعیت: پذیرفته شده