بررسی اثر فین مارپیچ بر انتقال حرارت در مبدل حرارتی پوسته و لوله

پیشرفتهای ناگهانی در صنعت در همه مناطق کره زمین باعث افزایش تقاضای جهانی برای تامین انرژی شده است و همچنین استفاده از سوختهای فسیلی باعث تولید گازهای مضر که تاثیرات بدی روی آب و هوا و محیط زیست دارد، شده است. به همین دلیل بشر تمایل به استفاده از انرژیهای تجدید پذیر پیدا کرده است. انرژی خورشیدی یکی از مهمترین منابع تجدید پذیر محسوب میشود و سیستمهای ذخیرهساز انرژی گرمای نهان با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده راهحلی موثر برای ذخیره انرژی گرمایی است. در پژوهش حاضر به بررسی سه بعدی فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله با هندسهای جدیدی از فین به منظور ذخیرهسازی انرژی پرداخته شده است. شبیهسازی با نرمافزار انسیس فلوینت انجام شده وRT50 به عنوان ماده تغییر فاز دهنده انتخاب شده است. نتایج نشان میدهد در ابتدای فرآیند ذوب، مکانیزم غالب انتقال حرارت هدایت میباشد. با ذوب قسمتی از ماده تغییرفازدهنده به علت اثر بویانسی جابهجایی طبیعی مکانیزم غالب انتقال حرارت میشود و در نهایت نیز رسانش در ماده تغییر فاز دهنده مکانیزم غالب می گردد. نتایج بدست آمده نشان میدهد افزایش گام فین در مبدل هایی با ضخامت فین مشابه ،کاهش زمان ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده را به همراه خواهد داشت. همچنین در مبدل هایی با گام فین یکسان، با افزایش ضخامت فین، مدت زمان نهایی ذوب افزایش می یابد

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی ، ماده تغییر فاز دهنده ، فین