تاثیر شکل هندسی پوسته و لوله بر عملکرد گرمایی ترکیب نانوذرات و پره در فرآیند ذوب مواد تغییر فازدهنده

با تشدید روزافزون تقاضای انرژی و از طرفی، افزایش گرایش جهانی جهت استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی، نیاز به بهبود عملکرد سامانه های ذخیره سازی انرژی گرمایی بیش از پیش احساس می شود. در این مطالعه، تاثیر هندسه ی مبدل پوسته -لوله، به همراه نقش پره ها و نانوذرات اکسید آلومینیوم در کسرهای حجمی ۰، ۱ و ۲ درصد بر فرآیند ذوب ماده ی تغییر فاز دهنده مورد بررسی قرار گرفت. برای هندسه ی پوسته و لوله، اشکال مختلفی شامل دایره، مربع و ترکیب این دو در نظر گرفته شده است. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت روش حجم محدود انجام و مش زنی در محیط انسیس مشینگ صورت گرفته است. نتایج نشان می دهند که استفاده از هندسه ی غیرهمسان در پوسته و لوله به همراه پره ها و نانوذرات، بهترین عملکرد را با زمان نهایی ۸۵ دقیقه ارائه می دهد که معادل ۴۸٫۱ درصد بهبود نسبت به بدترین حالت (با زمان ۱۶۴ دقیقه) می باشد. نتایج اعتبارسنجی با داده های مقاله مرجع تطابق مناسبی را نشان می دهد که نشان از دقت مدل عددی به کار رفته می باشد.

کلیدواژه ها:

مواد تغییر فاز دهنده ، فرآیند ذوب ، دینامیک سیالات محاسباتی ، پره ، نانو ذرات