بررسی عددی انتقال حرارت در جاذب حرارتی متشکل از فوم فلزی پرشده از موادی با قابلیت تغییر فاز PCMs

• تاریخ ثبت: 17 بهمن 1394
• نویسندگان: یوسف جعفری, داود محبی کلهری, محمدحسین شفیعی میم, علیرضا میرشکار
• کلمات کلیدی: جاذب حرارتی، فوم فلزی، مواد با قابلیت تغییر فاز

در این تحقیق به بررسی فرآیند تغییر فاز موادی با قابلیت تغییر فازPCMدر محیط متخلخل از نوع فوم فلزی پرداخته شده و از آن در جهت طراحی سیستم جاذب حرارتی استفاده شده است. فرایند تغییر فاز از جامد به مایع بوسیله تئوری آنتالپی مدل شده است. همچنین تکنولوژی دینامیک سیالات محاسباتی برای پیش بینی جریان سیال و انتقال حرارت فاز جامد و سیال استفاده شده است. مدل عددی با شرط لحاظ جریان جابجایی طبیعی محلی، عدم تاثیر عدد دارسی و تعادل حرارتی بین فاز جامد و سیال طراحی شده است. میدان سرعت و دما و تحولات مربوط به تغییر فاز و سطح مشترک دو فاز در زمانهای مختلف که بوسیله مدل عددیپیش بینی شده و با تقریب بسیار خوبی با نتایج تجربی مطابقت دارد. علاوه بر بررسی میزان تاثیر ویژگی های هندسی و ترموفیزیکی فوم فلزی با بررسی حضور مواد مختلف با قابلیت تغییر فاز در محیط متخلخل، تاثیرPCMها با دمای ذوب مختلف بر روی میزان انتقال حرارت نیز مورد تحلیل و بررسی قرار دادیم و به این نتیجه رسیدیم کهPCMانتخابی در سیستم با توجه به شرایط شار ورودی به سطح گرما داده شده با در نظر گرفتن گرمای نهان ذوبPCMجهت افزایش راندمان انتقال حرارت باید طوری انتخاب شوند که تغییر فاز بطور کامل انجام نشود. همچنین نقش عدد رینولدز جریان جابجایی اجباری جهت جامد نگه داشتن فاز پارافین برای داشتن حداکثر انتقال حرارت نیز نشان داده شد