مقایسه ذوب یخ در حضور هندسه های فیبری و منظم برای ذخیره سازی انرژی حرارتی به روش لتیس بولتزمن

ذخیره سازی انرژی حرارتی یخ روشی کارآمد برای ذخیره و مدیریت انرژی گرمایی است که از فرآیندهای انجماد و ذوب آب استفاده می کند. این سیستم ها در کاربردهایی مانند سرمایش ساختمان ها و افزایش بهره وری انرژی استفاده می شوند. با بهبود انتقال حرارت، مانند استفاده از فوم فلزی، عملکرد و سرعت ذخیره سازی و بازیابی سرما افزایش می یابد. در این پژوهش، یخ به عنوان ماده تغییر فاز دهنده، با هندسه های منظم و فیبری به منظور بهبود عملکرد ذخیره سازی انرژی حرارتی، ترکیب شدند. این مطالعه تاثیر تخلخل و شکل هندسه (فیبری یا منظم) را بر فرآیند ذوب یخ بررسی می کند. علاوه بر این، انتقال حرارت همزمان (رسانش و همرفت) در طی این فرآیند به دقت ارزیابی می شود. شبیه سازی این فرآیند ها با استفاده از روش لتیس بولتزمن سه بعدی انجام می شود. این روش، به دلیل توانایی های منحصر به فرد خود در مدلسازی جریان های پیچیده و انتقال حرارت در محیط های متخلخل، مزایای قابل توجهی ارائه می دهد. نتایج نشان می دهد که انتخاب قطر فیبر بزرگتر با تخلخل میانه در هندسه های فیبری می تواند بهترین نرخ ذوب را داشته باشد. این مطالعه نوآوری هایی در طراحی هندسه متخلخل برای ذوب یخ ارائه داده و به انتخاب موثرترین هندسه برای این شرایط می پردازد که منجر به بهبود قابل توجه ذوب یخ برای ذخیره سازی انرژی حرارتی می شود.

کلیدواژه ها:

ذوب یخ ، ذخیره سازی انرژی ، لتیس بولتزمن ، هندسه فیبری ، هندسه منظم