مدل سازی عددی فرآیند ذخیره سازی انرژی حرارتی نهان در مخزن مستطیل شکل با گرمایش از سطح تحتانی

دستیابی به فن آوری های نوین به منظور برطرف کردن نگرانی های فزآینده در مورد مشکلات زیست محیطی، کمبود انرژی و هزینه های بالای حامل های انرژی توجه محققین زیادی را به خود جلب کرده است. در این رابطه یکی از فن آوری های کلیدی، ذخیره و بازیابی انرژی توسط سیستم های ذخیره کننده انرژی به روش حرارت نهان است. در این تحقیق فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده در داخل محفظه مستطیل شکل با گرمایش از سطح تحتانی به صورت عددی مورد مطالعه قرار می گیرد. مدل سازی عددی فرآیند با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و به روش آنتالپی-تخلخل برای دماهای 55، 60 و Co 70 انجام می-شود. نتایج نشان می دهد که تشکیل جریان جابجایی آزاد با ساختار گردابه ای در فاز مایع نقش قابل ملاحظه ای در پیشبرد فرآیند ذوب و ذخیره سازی انرژی ایفاء می کند. خطوط جریان نشان می دهد مواج شدن سطح مشترک جامد-مایع به دلیل برخورد توده های حرارتی بالارونده به سطح مشترک است. همچنین با افزایش دمای سطح گرم از 55 به oC 70 مدت زمان لازم برای ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده به میزان 64% کاهش و میزان انرژی ذخیره شده در مخزن به میزان 4/7% افزایش می یابد.

Keywords:

ذخیره سازی انرژی , حرارت نهان , ماده تغییر فاز دهنده , جابجایی آزاد