افزایش عملکرد حرارتی سیستم ذخیره سازی گرمای نهان با استفاده از پره های موج دار و تغییر هندسه لوله

در این پژوهش بهبود عملکرد حرارتی سیستم ذخیره سازی انرژی گرمای نهان با استفاده از پره های موج دار و تغییر هندسه لوله حاوی سیال انتقال حرارت به صورت عددی بررسی شده است. سیستم مورد بررسی از نوع مبدل حرارتی پوسته و لوله بوده و پارافین RT۳۵ به عنوان ماده تغییر فاز دهنده به کار گرفته شده است. با ثابت در نظر گرفتن سطح مقطع کل لوله و پره ها و همچنین حجم ماده تغییر فاز دهنده، تاثیر شکل لوله حاوی سیال انتقال حرارت و پره طراحی شده بر فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده بررسی شده است. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد پره های موج دار باعث تسریع فرآیند تغییر فاز در مقایسه با پره های مستقیم متداول می شوند. زمان ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده با استفاده از پره موج دار %۹/۳۳ در مقایسه با پره مستقیم کاهش می یابد. تغییر هندسه لوله حاوی سیال انتقال حرارت از دایره ای به شکل گلبرگ برای بهبود بیشتر عملکرد حرارتی سیستم ذخیره انرژی گرمای نهان پیشنهاد شده است. سرعت ذوب ماده تغییر فاز دهنده با افزایش تعداد گلبرگ ها افزایش می یابد. زمان ذوب کامل برای لوله با هفت گلبرگ تا %۶۶/۷ در مقایسه با لوله دایره ای با پره های موج دار و %۶۹/۸ نسبت به حالت مبنا با پره های مستقیم کاهش می یابد.

Keywords:

ماده تغییر فاز دهنده , ذخیره سازی انرژی گرمای نهان , پره موج دار , انتقال حرارت.