بررسی و مقایسه فرآیند انجماد در۴ نوع مبدل حرارتی دو فازی با مواد تغییر فاز دهنده و ارزیابی محیط متخلخل در ضرایب تخلخل مختلف

با افزایش مداوم تقاضا برای انرژی و چالش های ناشی از رشد جمعیت، تامین یک منبع انرژی قابل اعتماد بسیار مهم به نظر می رسد. ذخیره سازی انرژی نهان به عنوان یکی از کارآمدترین راه حل ها برای مهار انرژی های تجدیدپذیر و هدر رفته و تامین یک منبع ثابت معرفی شده است. ماده تغییر فاز دهنده در این نوع ذخیره سازی انرژی از پاسخ دهی پایینی رنج می برد که روند صنعتی سازی ذخیره سازی حرارتی نهان را کند می کند. این مطالعه واحدهای ذخیره سازی مبتنی بر مواد مرسوم را برای تجزیه و تحلیل عددی تاثیرگذارترین عامل تعیین کننده در هر سیستم در طول تکامل انجماد بررسی می کند. دمای سیال کاری، اعمال جریان همرفت طبیعی و محیط متخلخل در ضرایب تخلخل مختلف عواملی هستند که برای مقایسه بین چهار پیکربندی منتخب انتخاب شده اند. طبق نتایج به دست آمده، مبدل حرارتی سه لوله ای هم مرکز در تمام سناریوها از واحدهای دیگر بهتر عمل می کند زیرا ناحیه انتقال حرارت برای این نوع بیشتر از دیگر طرح ها می باشد. یکپارچگی محیط متخلخل به لطف سطح انتقال حرارت بسیار زیاد، به طور متوسط، ۹۴ درصد تسریع فرآیند را در ضرایب تخلخل مختلف به ارمغان می آورد، اگرچه حرکت گرانشی را سرکوب می کند. پدیده همرفت طبیعی در مدل پایپ بیشترین تاثیر را دارد و به همین علت حضور محیط تخلخل در این مدل بهبود کمتری را به همراه دارد.

کلیدواژه ها:

ذخیره انرژی نهان ، مبدل چند لوله ای ، فرآیند انجماد ، جریان همرفت طبیعی ، محیط متخلخل