بررسی تجربی تاثیر افزودن الیاف فلزی (با طول، قطر و جنس و تخلخل های مختلف) در بهبود ضریب انتقال حرارت هدایت مواد تغییرفازدهنده

مواد تغییرفازدهنده به دلیل چگالی بالای ذخیره سازی انرژی در بسیاری از صنایع الکترونیکی، ساختمان، انرژی های تجدیدپذیر، مدیریت انرژی و مبدل های حرارتی مورد استفاده هستند. بررسی گسترده در مطالعات موجود نشان می دهد که مزایای بهره برداری از مواد تغییر فاز دهنده در سیستم های حرارتی غیرقابل انکار است. اما رسانایی حرارتی بسیار پایین این مواد موجب محدودیت بهره برداری از آنها شده است از این رو مطالعات بسیاری برای ارتقاء ضریب انتقال حرارت هدایت آنها انجام شده است. در میان روش های متعددی که برای ارتقاء ضریب انتقال حرارت هدایت این مواد پیشنهاد شده است، ترکیب الیاف فلزی و مواد تغییر فاز دهنده کمتر از سایر روش ها بررسی شده است و به همین دلیل زمینه های متعدد و جدیدی برای بررسی اثر بخشی این روش وجود دارد. در این مقاله تاثیر استفاده از الیاف فلزی به عنوان یک روش ارزان و کارآمد برای بهبود انتقال حرارت هدایت در مواد تغییر فاز دهنده به صورت تجربی و تحلیلی بررسی شده است. به همین منظور تاثیر جنس، قطر و طول الیاف فلزی و همچنین درصد تخلخل مواد افزودنی در بهبود ضریب انتقال حرارت هدایت مواد تغییر فاز دهنده بررسی گردیده است. نتایج نشان داد که با افزودن مقادیر بسیار کمی الیاف فلزی (با درصد تخلخل بیش از ۹۸ درصد) می توان ضریب انتقال حرارت مواد تغییر فازدهنده را تا ۵ برابر بهبود بخشید. در این میان تاثیر جنس الیاف، جهت گیری و درصد تخلخل بیش از سایر پارامترها است.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، مواد تغییرفاز دهنده ، الیاف فلزی ، ضریب انتقال حرارت موثر