تحلیل عددی سیستم ذخیره ساز انرژی گرمایی با آرایش لوله مارپیچ دوتایی دارای مسیرهای مجزا

در پژوهش حاضر یک شبیه سازی عددی سه بعدی صورت گرفته است تا فرآیند شارژ پارافین به عنوان ماده تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی مارپیچ با آرایش جدید مورد بررسی قرار بگیرد. آب به عنوان سیال انتقال حرارت درون لوله های مارپیچ جریان دارد. فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده تحت سه هندسه متفاوت تحلیل شده است . پس از اعتبارسنجی مدل عددی پیشنهاد شده، تاثیر عوامل هندسی و عملیاتی شامل دمای ورودی سیال انتقال حرارت و شعاع لوله مارپیچ داخلی ، روی رفتار سیستم ذخیره ساز انرژی گرمای نهان در فرآیند ذوب به طور مفصل مورد ارزیابی قرار گرفته است . به منظور حصول بینش جامع به جنبه های عملی سیستم پیشنهاد شده، رفتار گذرای ماده تغییر فاز دهنده در سه حالت در نظر گرفته شده، تحت شرایط کاری مختلف مورد بررسی قرار گرفته است . به علاوه، کانتورهای سه بعدی برای دما و کسر ذوب شده ماده تغییر فاز دهنده در زمانهای مختلف آورده شده است . مطابق یافته های پژوهش ، کاهش شعاع لوله مارپیچ داخلی باعث کاهش نرخ ذوب شدن ماده تغییر فاز دهنده در آغاز فرآیند شارژ می شود. درحالی که در مراحل پایانی باعث افزایش کارایی می شود. به طور کلی ، با کاهش شعاع لوله مارپیچ داخلی از ۹۰ میلی متر به ۵۰ میلی متر، زمان لازم برای ذوب ۹۵درصد ماده تغییر فاز دهنده حدود ۱۲۶ درصد کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

ماده تغییر فاز دهنده ، لوله مارپیچ دوتایی ، ذخیره انرژی گرمایی نهان ، شبیه سازی عددی