بررسی عددی ذوب شدن مواد تغییر فاز دهنده نانو درون محفظه‌ی مثلثی

نویسندگان

1 تبدیل انرژی, مکانیک, صنعتی نوشیروانی بابل, بابل, ایران

2 گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل

doi
10.22060/mej.2019.14767.5934
چکیده

در این مقاله به بررسی عددی رفتار ذوب مواد تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی دو لوله‌ای دوبعدی پرداخته شده است. فضای داخلی بین پوسته و لوله با استفاده ازانِ-ایکوسین و ذرات مس به ترتیب به عنوان مواد تغییر فاز دهنده و نانوذرات پر شده است و آب به عنوان سیال گرم در لوله داخلی جریان دارد. برای بررسی اثر نانوذرات در سرعت انتقال حرارت، ذرات مختلفی از نانوذرات مس به مواد تغییر فاز دهنده پایه افزوده شده است. همچنین اثر آنتروپی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که نانوذرات باعث افزایش هدایت حرارتی مواد تغییر فاز دهنده نانو نسبت به مواد تغییر فاز دهنده معمولی می‌شود. زمان ذوب مواد تغییر فاز دهنده با افزایش دما از 40 به 45 و 55 درجه سانتی‌گراد باعث کاهش زمان ذوب تا 53 و 76 درصد می‌گردد. همچنین افزایش نانوذره با کسر حجمی 04 / 0 به مواد تغییر فاز دهنده در این سه دما باعث کاهش زمان ذوب تا 20 درصد می‌گردد. افزایش هدایت حرارتی مؤثر در کاهش تولید آنتروپی سیستم، بسیار بیشتر از کاهش گرمای ویژه و حرارت نهان نانو مواد تغییر فاز دهنده است.