مقدمه
در طول دهه‌های گذشته، استفاده بهینه از انرژی موجود توجه بسیار زیادی را به خود جلب کرده است. تحقیقات زیادی برای پیشنهاد سودمندترین روش ها در این زمینه انجام شد. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی حرارتی گرمای نهان (LHTES) به عنوان یک رویکرد جایگزین برای افزایش کارایی انرژی با استفاده از فناوری‌ها مورد توجه قرار گرفته‌اند. مفهوم اصلی این سیستم ها بر اساس پتانسیل آنها برای ذخیره انرژی حرارتی و آزادسازی آن در صورت نیاز است. مسئله اصلی از طریق این سیستم ها بر اساس هدایت حرارتی آنها است.
در واقع، اکثر مواد تغییر فاز فاقد رسانایی گرمایی خوب هستند. استراتژی های مختلفی برای بهبود هدایت حرارتی سیستم های LHTES توسط محققان پیشنهاد شده است که شامل استفاده از محیط متخلخل، گنجاندن نانو ذرات، استفاده از مواد انتقال فاز آبشاری و در نهایت کاربرد پره های فلزی می باشد. در میان تکنیک‌های مختلف پیشنهادی، باله‌ها به دلیل روش‌های ساخت ساده، هزینه کم و عملکرد حرارتی خوب توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند.
شرح فرآیند
در پروژه حاضر، تأثیر اشکال مختلف باله‌های مستطیلی بر عملکرد ذوب یک محفظه عمودی پر شده با مواد تغییر فاز (PCM) مورد بررسی قرار گرفت. سه باله مجزا به جای باله واحد استفاده شد. سطح انتقال حرارت ثابت نگه داشته شد. اثر محل باله ها و همچنین اثر طول باله ها و فاصله باله ها به عنوان پارامترهای متغیر در نظر گرفته شد. ابتدا قرارگیری باله ها در نیمه پایینی و نیمه بالایی مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله دوم، اثر طول باله مورد بررسی قرار گرفت.
در نهایت اثر فاصله عمودی باله ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که راندمان ذوب بهینه زمانی حاصل شد که دو باله از سه باله در نیمه پایینی قرار گرفتند. از طریق مرحله اول، مورد یک، بهترین عملکرد را ارائه داد که تا 23 درصد بهبود در زمان ذوب کلی ارائه داد. در مرحله دوم، مورد 10 بهترین عملکرد را داشت و 30 درصد بهبود در زمان ذوب ارائه داد. در مرحله سوم، مورد 13 بهترین عملکرد ذوب را داشت. طول باله های پایین و بالایی 40.5 و 10 میلی متر بود. قابل ذکر است که نمونه 13 در مقایسه با نمونه پایه 39 درصد در زمان فرآیند ذوب صرفه جویی می کند.
نتیجه گیری
محفظه به صورت سه بعدی شبیه سازی شد که ابعاد آن 50 × 50 میلی متر × 50 میلی متر بود. یکی از دیوارهای محوطه گرم شده و دمای ثابت 343 کلوین داشت. سایر دیوارها به عنوان دیوارهای آدیاباتیک در نظر گرفته شدند. اثر محل باله ها و همچنین اثر طول باله ها و فاصله دو گروه از باله ها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای مرحله اول، قرار دادن باله ها در نیمه پایینی و نیمه بالایی به عنوان پارامتر متغیر انتخاب شد. در مرحله دوم اثر طول باله ها و در مرحله سوم اثر فاصله عمودی باله ها مورد ارزیابی قرار گرفت.
شبیه سازی سه بعدی آرایش باله ها بر عملکرد ذوب محفظه PCM عمودی
در این پروژه شبیه سازی سه بعدی آرایش باله ها بر عملکرد ذوب محفظه PCM عمودی در نرم افزار کامسول مدل سازی شده است. جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.