شبیه سازی مقیاس حفره فرایند ذخیره گرما در مواد تغییر فاز دهنده در حضور فوم فلزی به روش شبکه بولتزمان
- سال انتشار: 1402
- محل انتشار: هشتمین همایش بین المللی دانش و فناوری مهندسی برق، کامپیوتر و مکانیک ایران
- کد COI اختصاصی: UTCONF08_104
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 55
نویسندگان
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
دانشیار دانشکده مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
با توسعه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و نواسانات این منبع انرژی در طی روز، ذخیره سازی انرژی اهمیت ویژه ای یافته است. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PCM) برای ذخیره سازی گرما، یکی از روش های متداول برای ذخیره انرژی می باشد. ا ین مواد کاربردهای متنوعی را در بحث ذخیره انرژی و همینطور مدیریت دما یافته اند. یکی از مهمترین چالش های استفاده از مواد تغییر فاز دهنده، ضریب هدایت حرارتی پایین آن ها است که فرایند ذخیره و تخلیه آن ها را کند می کند. روش های مختلفی برای بهبود ضریب هدایت حرارتی مواد تغییر فاز دهنده ارائه شده است. در این پژوهش قصد داریم تا با استفاده از فوم فلزی متخلخل و پرکردن آن با مواد تغییر فاز دهنده، ضریب هدایت حرارتی موثر ماده تغییر فاز دهنده را بهبود داده و موجب بهبود سرعت فرآیند ذخیره/ تخلیله گرما در آن شویم. در این مطالعه قصد داریم فرآیند ذوب PCM را در حضور فوم فلزی گرادیانی با رویکرد مقیاس حفره شبیه سازی نموده و اثرات چیدمان های مختلف فوم فلزی و تراکم حفره را بر روی فرآیند ذوب بررسی نماییم. برای حل مسئله از کتابخانه منبع باز PALABOS استفاده شده است که به روش شبکه بولتزمان شبیه سازی را انجام می دهد. کد محاسباتی توسعه یافته در کتابخانه مذکور ابتدا با نتایج تجربی موجود مقایسه شده و سپس از آن برای شبیه سازی حالات مختلف استفاده شده است. سه نمونه فوم فلزی به عنوان نماینده در مقادیر مختلف چگالی حفره (۲۰، ۳۰ و ۴۰ حفره بر واحد اینچ PPI) و ضریب تخلخل (۰/۸۵) با استفاده از الگوریتم موزاییک کاری لاگر- ورنوی و در نرم افزار Rhino تولید شده اند. با افزایش چگالی حفره از ۲۰ به ۳۰ حفره بر واحد اینچ و از ۲۰ به ۴۰ حفره بر واحد اینچ زمان ذوب مواد تغییر فاز دهنده به ترتیب مقدار ۱۵/۵% و ۳۲/۹۱% کاهش می یابد. مشاهده شد که با استفاده از فوم فلزی در تراکم حفره متفاوت می توان فرآیند ذخیره گرما در PCM را کنترل نمود و در صورت نیاز تسریع کرد.کلیدواژه ها
مدل سازی مقیاس حفره، مواد تغییر فاز دهنده (PCM)، فوم فلزی ورنوی، روش شبکه بولتزمان، محیط متخلخلمقالات مرتبط جدید
- Improving Wireless Power Transmission Systems Using Z Source Inverters
- بررسی بازاریابی عصبی و ترجیحات مشتری: مطالعه موردی
- Investigation of the Mach number at ۳ different angles and ۴ different lengths at a constant angle of ۱۳ degrees in the diverging section of the convergent-divergent nozzle
- رویکردی برنقشه های شناختی فازی (FCM)، برای پیش بینی سری های زمانی
- تحلیل عددی و آزمایشگاهی آبگرمکن خورشیدی لوله خلاء
اطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.