شبیه سازی عددی انتقال حرارتی و فرآیند ذوب مواد تغییر فازدهنده در یک سیستم ذخیره سازانرژی حرارتی با فین های پل های

افزایش نرخ انتقال حرارت در دستگاه های ذخیره ساز حرارت با مواد تغییر فازدهنده از جمله چالش های اصلی بکارگیری این سیستم هادر برنامه های مدیریت مصرف انرژی می باشد. در مطالعه حاضر به منظور بهبود عملکرد حرارتی و در نتیجه افزایش سرعت ذوب مواددر دستگاه های ذخیره ساز حرارت، به شبیه سازی ۳ بعدی میدان جریان و انتقال حرارت در این سیستم پرداخته شده است. سیستم درنظر گرفته شده، شامل فین های صفحه ای مستقیم و فین های صفحه ای پل های است. شبیه سازی ها بر مبنای روش حجم محدود والگوریتم سیمپل صورت گرفته است. مقایسه نتایج حل عددی مدل حاضر با داده های تجربی مطالعات پیشین صحت نتایج عددی راتایید کرده است. نتایج نشان می دهد که نواحی پایینی دستگاه های ذخیره ساز حرارت دیرترین زمان ذوب را داشته که بکارگیریفین های پل های توانسته است نرخ انتقال حرارت در این نواحی را افزایش دهد. مشاهده گردید با ثابت نگه داشتن حجم مواد تغییرفازدهنده در داخل محفظه، یعنی ثابت ماندن ظرفیت حرارتی دستگاه، فین های پل های و محفظه ذوزنقه ای توانسته عملکرد حرارتیدستگاه را بهبود دهد. در این حالت زمان ذوب مواد و عدد بی بعد ناسلت نسبت به حالت پایه به ترتیب % ۳۸ کاهش و % ۲۶ افزایشداشته است.

Keywords:

دینامیک سیالات محاسباتی , فرآیند ذوب , روش آنتالپی-تخلخل , عملکرد حرارتی