مطالعه عددی تأثیر ماده تغییر‌فاز‌دهنده چندگانه بر بهبود عملکرد یک سیستم ذخیره حرارتی در حضور صفحه میانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه جیرفت

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جیرفت

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولیعصر رفسنجان

چکیده

در مطالعه حاضر، شبیه‌سازی عددی فرآیند ذوب یک مبدل حرارتی سه لوله‌ای قائم در حضور ماده تغییر فازدهنده چندگانه و صفحه میانی مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه‌سازی عددی در نرم‌افزار انسیس فلوئنت 2020 با استفاده از روش آنتالپی-تخلخل مدلسازی شده است. دمای سیال داغ گذرنده از مبدل حرارتی 50 درجه سانتی گراد و دمای اولیه مبدل حرارتی 15 درجه سانتی گراد می‌باشد. جریان سیال داغ گذرنده از سیستم ذخیره حرارتی به صورت غیر همسو از مجراهای داخلی و خارجی عبور می‌کند. رژیم جریان عبور از مبدل حرارتی آرام فرض شده است. برای ارزیابی میزان تأثیر ماده تغییر فاز دهنده چندگانه و صفحه میانی بر بهبود کارایی حرارتی سیستم ذخیره انرژی، کانتورهای دمای ماده تغییر فاز دهنده و کسر حجمی سیال برای ماده تغییر فاز دهنده چندگانه و ماده تغییر فازدهنده تک در حالات مختلف با هم مقایسه شده‌اند. بر اساس نتایج عددی گزارش شده، استفاده همزمان از ماده تغییر فاز دهنده چندگانه (ماده تغییر فاز دهنده با دمای ذوب کمتر در محفظه داخلی و ماده تغییر فاز دهنده با دمای ذوب بیشتر در محفظه بیرونی) و همچنین صفحات بالایی، پایینی و میانی سبب افزایش انرژی حرارتی ذخیره شده در مبدل حرارتی تا 41/158 درصد خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات