بررسی پاسخ حرارتی سیستم ذخیره ساز انرژی حرارتی نهان تحت اثر میدان مغناطیسی یکنواخت

مواد تغییرفازدهنده باتوجه به ظرفیت حرارتی بالا و ضریب انتقال حرارت هدایت کم پیوسته مورد مطالعه هستند. اما روشهای تقویت ضریب انتقال حرارت هدایت عمدتا به صورت تماس مستقیم بوده که منجر به تضعیف میدان سرعت و پدیده همرفت طبیعی می شود که نقش تعیین کنندهای در فرایند ذوب دارد؛ بنابراین وجود روشی برای تقویت میدان سرعت و پدیده همرفت مزیت قابل توجهی خواهد بود.در این تحقیق با اضافه کردن ذرات اکسید آلومینیوم با کسر حجمی ۴% به تمامی نواحی یک مبدل حرارتی سه لوله ای اثرات افزایش ضریب انتقال حرارت حفظ شده و با اعمال میدان مغناطیسی یکنواخت در راستای عمودی میدان سرعت و پدیده همرفت طبیعی تقویت شده است . پژوهش حاضر از دیدگاه های هیدرودینامیکی و ترمودینامیکی ، انجام شده است . همچنین عوامل تاثیرپذیری مانند زمان ذوب، نرخ ذوب، نرخ انرژی حرارتی ذخیرهشده و راندمان قانون دوم ترمودینامیک در شدت میدان مغناطیسی های مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند.نتایج نشان می دهد که اضافه کردن ذرات اکسید آلومینیوم منجربه می شود تا در ابتدا فرایند ذوب بهبود یابد (به دلیل غالب بودن فاز جامد و انتقال حرارت هدایت )، اما باگذشت فرایند ذوب و وجود بیشتر فاز مایع (غالب شدن پدیده همرفت طبیعی )، فرایند ذوب تضعیف خواهد شد. درنتیجه ، اعمال میدان مغناطیسی یکنواخت در جهت عمودی نقش حیاتی در بهبود فرایند ذوب خواهد داشت ، به طوری که اعمال میدان مغناطیسی با شدت ۳۲۰۰ گوس (G) به هر سه ناحیه مبدل حرارتی سه لوله ای ، زمان ذوب را تا ۵۷% کاهش داده است .

Keywords:

میدان مغناطیسی , مواد تغییرفازدهنده , مبدل حرارتی سه لوله ای .