شبیه سازی عددی فرآیند ذوب RT۲۷ در پوسته کروی

مطالعه حاضر که به بررسی عددی فرآیند ذوب یک ماده تغییر فاز در پوسته کروی می پردازد. در تحقیق حاضر، فرآیند ذوب در یک محفظه کروی با قطر ۴۰ میلی متر، در دمای دیواره ۲۰ درجه سانتی گراد بالاتر از میانگین دمای ذوب PCM بررسی شده است. این شبیه سازی فرآیند ذوب را از ابتدا تا انتها نشان می دهند. نتایج بررسی موجود با نتایج تجربی دیگر پژوهش ها مقایسه شد. نتایج محاسباتی نشان می دهد که با گذشت زمان، ناحیه سرد مرکزی به تدریج کوچک شده و جبهه ذوب به سمت مرکز پیشروی می کند. همچنین به دلیل اثر جابه جایی طبیعی در ناحیه مذاب، قسمت فوقانی PCM سریع تر گرم شده است. فرآیند ذوب در ابتدا تحت سلطه هدایت حرارتی بوده، اما با تشکیل ناحیه مذاب، جابه جایی طبیعی نقش غالب را ایفا می کند. با گذشت زمان، حجم ناحیه جامد به تدریج کاهش یافته و در حدود ۳۰ تا ۳۵ دقیقه تقریبا کل PCM وارد فاز مایع می شود. با افزایش ضخامت لایه مذاب، نیروهای شناوری ناشی از اختلاف چگالی موجب شکل گیری جریان های جابه جایی طبیعی درون PCM می شوند.

Keywords:

مواد تغییر فاز دهنده , پدیده ذوب , RT۲۷ , حل عددی