بررسی تجربی فرآیند انجماد پارافین به کمک روش پردازش تصویر و مقایسه با نتایج عددی

بیشتر آزمایشات مربوط به مواد تغییر فاز دهنده (PCM) بر اساس اندازه گیری دما تو سط ترموکوپل می با شد. اما شواهد متقنی وجود دارد که وجود ترموکوپل و یا هر جسم خارجی دیگر، می تواند بر فرآیند انجماد تاثیر بگذارد. هسته جامد تشکیل شده در اطراف ترموکوپل باعث کند شدن حرکت سیال مذاب می شود و فرآیند ذوب را تسریع می بخشد. از طرف دیگر، هسته جامد در اطراف ترموکوپل مانند عایقی مانع از اندازه گیری دقیق دمای مذاب میشود. در این پژوهش روشی نوین جهت اندازه گیری مستقیم کسر جرمی مایع در طی فرآیند انجماد پیشنهاد گردیده است که می توان آن را در د سته روش های اندازه گیری غیر تماسی طبقه بندی نمود. بر اساس این روش در طی فرآیند انجماد، از هسته جامد ت شکیل شده، در محیطی کاملا کنترل شده ودر زمانهای متوالی به صورت پیوسته عکسبرداری انجام می شود و سپس با تکنیک پردازش تصویر و به کمک نرم افزار متلب، مرز بین فاز جامد و مایع مشخص می گردد. با توجه به این که چگالی فاز جامد به دما بستگی ندارد، میتوان با محاسبه حجم جامد در هر لحظه و تقسیم آن بر حجم نهایی فاز جامد، کسر جرمی مایع را محاسبه نمود. این روش بر فرآیند انجماد در یک ظرف استوانه ای شکل افقی اعمال گردید. همچنین فرآیند انجماد به کمک نرم افزار فلوینت به روش چند فازی شبیه سازی شد و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. نتایج بدست آمده تطابق بسیار خوبی را بین هر دو روش تجربی و عددی نشان می دهد.

Keywords:

مواد تغییر فاز دهنده , انجماد , کسر جرمی مایع , پردازش تصویر