فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

استفاده از سیستم‌های ذخیره گرمای نهان با استفاده از مواد تغییر فازدهنده در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه بوده است. استفاده از فین‌ها یکی از ساده‌ترین و ارزان‌ترین راهکارهای افزایش انتقال حرارت در ماده تغییرفاز دهنده و افزایش عملکرد سیستم ذخیره‌سازی است. با توجه به اینکه نحوه چیدمان فین‌ها در مدت زمان شارژ و در نتیجه راندمان انتقال حرارت تاثیر بسزایی دارد، هدف اصلی از این مطالعه، بهینه‌سازی چیدمان فین‌ها در محفظه ماده تغییرفاز دهنده در یک مبدل حرارتی دولوله‌ای، جهت کاهش زمان شارژ و در نتیجه افزایش راندمان سیستم ذخیره‌سازی انرژی است. برای این منظور معادلات حاکم شامل بقای جرم، بقای ممنتوم و بقای انرژی در یک مبدل حرارتی دولوله‌ای فین‌دار، با استفاده از نرم‌افزار انسیس-فلوئنت حل شده‌اند و رفتار حرارتی-سیالاتی ماده تغییرفاز دهنده و عملکرد سیستم ذخیره‌سازی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین برای یافتن بهترین چیدمان فین‌ها جهت بهینه‌سازی عملکرد ذخیره‌سازی، از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از سطح پاسخ با منحنی مرتبه سوم رتبه‌کاسته که از 25 شبیه‌سازی حاصل شده است، نشان می‌دهد در مقایسه با حالت بدون فین، چیدمان یکنواخت فین‌ها حدود 19% و چیدمان بهینه فین‌ها حدود 56% زمان شارژ را کاهش می‌دهد.