بررسی عددی مدیریت گرمایی باتری لیتیوم- یون با استفاده از مادهی تغییر فاز دهنده و فوم فلزی
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جهرم، جهرم، ایران
doi
10.22034/jmeut.2024.62188.3432چکیده
هدف از پژوهش حاضر، خنک کاری یک باتری لیتیوم-یون با استفاده از دو حالت مادهی تغییر فاز دهنده و ترکیب آن با فوم مس (سامانه هیبریدی) بر مبنای دینامیک سیالات محاسباتی است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Ansys-Fluent و بر اساس مدل دو بعدی NTGK برای باتری و مدل آنتالپی-تخلخل برای مادهی تغییر فاز دهنده صورت گرفت. تاثیر سرعتهای دشارژ و ضریب انتقال گرمای همرفتی بررسی گردید. نتایج نشان داد که به کارگیری مادهی تغییر فاز دهنده باعث کاهش دمای باتری به میزان °C 97/11 ، °C 22/32 و °C 04/35 به ترتیب در سرعتهای دشارژ C1، C3 و C5 شده است. با افزایش ضریب انتقال گرما همرفتی از 5/0 به 10 در سامانهی هیبریدی، بهبود 10 درصدی در کاهش دمای باتری مشاهده گردید. در فرآیند بازیابی مادهی تغییر فازدهنده و در سرعت دشارژ C5، مدت زمان جامد شدن مادهی تغییر فاز دهنده در سامانهی هیبریدی نسبت به مادهی تغییر فاز دهنده به میزان 45 درصد بهبود یافت. در نهایت وجود فوم فلزی باعث بهبود عملکرد سامانهی مدیریت گرمایی شده است.