بررسی آزمایشگاهی بهبود انتقال حرارت در یک پک باتری نوع Z با سیستم هواخنک و تحریک التراسونیک

در این پژوهش، اثر اعمال تحریک التراسونیک بر بهبود انتقال حرارت و کاهش اختلاف دما (ΔT) در یک پک باتری تحت جریان کاملا آشفته به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها در شش دبی مختلف جریان هوا از m³/s ۰.۰۱ تا m³/s۰.۰۶ و در حضور سه فرکانس التراسونیک KHz ۲۶، KHz ۲۷ و KHz ۲۸ انجام شده اند. نتایج نشان می دهد که در حالت بدون اعمال التراسونیک و تنها با خنک کاری مبتنی بر فن، اختلاف دما بین بلوک های بحرانی پک (بلوک های ۲ و ۸) در بازه ای حدود ۲ تا ۴ درجه سانتی گراد باقی می ماند که بیانگر ناهمگنی حرارتی در پک باتری است. در مقابل، با اعمال تحریک التراسونیک، اختلاف دمای مذکور در همان بازه زمانی بررسی شده به مقدار نزدیک به صفر کاهش یافته و یکنواختی دمایی در کل پک باتری به طور محسوسی بهبود یافته است. همچنین، با اعمال تحریک التراسونیک در بلوک شماره ۲ مشاهده شد، ضریب انتقال حرارت جابه جایی در تمام دبی ها افزایش می یابد، به طوری که بیشترین بهبود (حدود ۱۰–۱۵٪) در دبی های پایین مشاهده می شود. با افزایش دبی، اثر التراسونیک کاهش یافته اما همچنان به صورت مکمل، با تضعیف لایه مرزی حرارتی و تقویت ریزآشفتگی، انتقال حرارت را بهبود می بخشد. این یافته ها کارایی التراسونیک را به عنوان روشی فعال برای ارتقای عملکرد سیستم خنک کاری هواخنک پک باتری تایید می کند.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، مدیریت حرارتی ، اولتراسونیک ، اختلاف دما ، پک باتری