بررسی عددی یک سیستم مبتنی بر مواد تغییر فاز دهنده برای ذخیره انرژی در ساختمان با درنظر گرفتن ویژگی‌های هندسی فین‌های ادغام شده | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 5, Volume 25, Issue 3, 1403, Pages 163-174 PDF (1.11 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.48311/mme.2025.11470 | ||
| Authors | ||
| علی مشیری; محمدجواد راجی اسد آبادی; مهدی مقیمی* | ||
| دانشگاه علم و صنعت ایران | ||
| Abstract | ||
| مواد تغییر فازدهنده (PCM) به دلیل توانایی در ذخیره و آزادسازی حرارت، کاربرد گسترده‌ای در افزایش بهره‌وری انرژی ساختمان‌ها و سیستم‌های حرارتی دارند. در این پژوهش، اثر افزودن فین‌های افقی و زاویه‌دار به مخازن حاوی PCM بر فرآیند ذوب و عملکرد حرارتی سیستم به‌صورت عددی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان داد که اضافه کردن فین‌ها با افزایش سطح تماس و تقویت جریان همرفتی، موجب تسریع ذوب و افزایش دمای متوسط مخزن می‌شود. میانگین کسر حجمی مایع پس از 600 ثانیه، در حالت‌های بدون فین، فین افقی، فین با زاویه 30+ و فین با زاویه 30- به ترتیب برابر با 27/0، 42/0، 40/0 و 39/0 بود. همچنین، دمای میانگین مخزن در این حالت‌ها به ترتیب به 58/0، 94/0، 92/0 و 93/0 (به صورت نرمال‌شده) رسید. در میان پیکربندی‌های مختلف، فین‌های افقی به دلیل ایجاد توزیع یکنواخت حرارتی، مناسب‌ترین گزینه برای دستیابی به ذوب کامل و پایدار هستند. فین‌های زاویه‌دار نیز بسته به جهت‌گیری، می‌توانند تمرکز انتقال حرارت را به نواحی بالایی (زاویه 30+ درجه) یا پایینی (زاویه 30- درجه) مخزن تسهیل کنند. این یافته‌ها بیانگر اهمیت طراحی هدفمند فین‌ها متناسب با نیازهای کاربردی و شرایط عملیاتی در بهینه‌سازی عملکرد سامانه‌های ذخیره انرژی حرارتی است. | ||
| Keywords | ||
| تحلیل عددی; مواد تغییر فاز دهنده; ذخیره انرژی; بهبود انتقال حرارت; فین ادغام شده | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 4,274 PDF Download: 5,132 |
||