شبیهسازی و تحلیل همرفت در سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده برای کاربردهای صنعتی

این مقاله، به شبیه سازی و تحلیل عددی همرفت و انتقال حرارت نانوسیال پارافین - اکسید آلومینا در یک کانال متخلخل به منظور ذخیره سازی انرژی گرمایی در فرآیندهای صنعتی می پردازد. شبیه سازی به روش شبکه بولتزمن گرمایی با زمان آستانه منفرد و توابع توزیع سرعت، دمای نانوسیال و دمای ماده متخلخل در حالت ناپایا انجام می شود. اثر متغیرهای متخلف مانند ضریب تخلخل و عدد دارسی بر عدد ناسلت میانگین و درصد کسرذوب نانوسیال در زمان های مختلف بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که افزایش عدد دارسی و کاهش ضریب تخلخل باعث افزایش عدد ناسلت میانگین و درصد کسرذوب می شود و بیشترین درصد ذوب در حداقل ضریب تخلخل انتخابی اتفاق می افتد و زمان لازم برای رسیدن به کسرذوب باالی ۸۰ درصد کمتر از یک ساعت و برای حداقل ضریب تخلخل می باشد. در نهایت مشخص می شود که بیشترین تاثیر بر عدد ناسلت میانگین به ترتیب در ضریب تخلخل ۵/۰ و عدد دارسی ۰۱/۰ و کمترین زمان ممکن برای رسیدن به کسرذوب باالی ۸۰ درصد به ترتیب در زمان ۳۶/۵۸ دقیقه برای ضریب تخلخل و ۱۶/۱۶۷ دقیقه برای عدد دارسی ۰۱/۰ می باشد.

کلیدواژه ها:

مواد تغییر فاز دهنده ، محیط متخلخل ، روش شبکه بولتزمن