اثر جهت جریان سیال انتقال گرما بر عملکرد گرمایی مخازن عمودی پوسته و لوله حاوی ماده تغییرفازدهنده هنگام فرآیندهای ذخیرهسازی و تخلیه
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
doi
10.22034/jmeut.2024.62580.3439چکیده
در این مطالعه، با استفاده از شبیهسازی عددی، اثر جهت جریان سیال انتقال گرما بر عملکرد گرمایی مخزن عمودی حاوی ماده تغییرفازدهنده از نوع پوسته و لوله در هنگام فرآیندهای ذخیرهسازی و تخلیه بررسی شده است. سه ضخامت مختلف اما با حجم یکسان برای ناحیه پوسته در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که با کاهش ضخامت پوسته، به دلیل افزایش طول و سطح تبادل گرمایی و کاهش مقاومت رسانش گرمایی داخل ماده تغییرفازدهنده، زمان ذوب و انجماد کاهش مییابد. به طوری که با کاهش قطر پوسته از cm 2/2 به cm 9/1، زمان ذوب به میزان 32% و زمان انجماد به میزان 39% کاهش مییابد. همچنین نتیجهگیری شد که اگرچه تغییر جهت جریان از رو به پایین به رو به بالا در هنگام ذوب، زمان ذوب کامل را تا 9/15% کاهش میدهد، جهت جریان رو به پایین به دلیل عملکرد بهتر در ذخیرهسازی انرژی گرمایی محسوس، دارای نرخ بالاتری از ذخیرهسازی انرژی گرمایی است. در مورد فرآیند انجماد نیز نتیجه مشابهی برای عملکرد بهتر جریان رو به بالا در تخلیه انرژی به دست آمد.