شبیه‌سازی دمای یک انبارة منشوری لیتیوم‌آهن‌فسفات با ظرفیت 8 آمپرساعت بر مبنای معادلة برناردی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22034/er.2025.2058081.1089
چکیده

با توجه به بحران‌های جهانی انرژی و محیط‌زیست در عصر حاضر، پژوهشگران و صنعتگران بخش حمل‌ونقل به دنبال جایگزینی خودروهای مرسوم دارای موتور احتراق‌داخلی با خودروهای برقی و دورگه می‌باشند. انباره‌های لیتیوم-یونی به عنوان یکی از اجزاء اصلی اینگونه خودروها، حساسیت بالایی به دمای کارکردی داشته و حفظ دمای بدنه انباره در محدوده بهینه تاثیر بسزایی در عملکرد آن‌ها دارد. در جهت طراحی و توسعه سامانه‏‌های کارآمد مدیریت حرارتی انباره لیتیوم-یونی، شناخت سازوکار تولید حرارت درون انباره و شبیه‌سازی رفتار حرارتی انباره در شرایط کارکردی مختلف امری ضروری است. در این راستا هدف از این پژوهش پیش‌بینی دمای سطح یک انبارة منشوری لیتیوم‌آهن‌فسفات با ظرفیت 8 آمپرساعت در نرخ‌های تخلیه 3C، 5C، 7C و 9C و مقایسه آن‌ها با داده‌های آزمایشگاهی موجود می‌باشد. برای این کار از دو الگوی حرارتی گسترده و یکپارچه استفاده شده و تخمین نرخ تولید حرارت انباره توسط معادلة برناردی صورت گرفت. طبق نتایج بدست‌آمده، بهره‌گیری از معادلة برناردی در هر دو الگوی حرارتی یکپارچه و گسترده تقریب قابل قبولی از دمای میانگین سطح انباره ارائه داد. همچنین افزایش نرخ تخلیه از 3C تا 9C منجر به افزایش بیشینه خطا از %1 تا %5 در نتایج تولیدی الگوی یکپارچه شد. در بین چهار نرخ تخلیه بررسی‌شده، الگوی گسترده در نرخ‌های کمتر از 9C بهترین عملکرد را ارائه داد. در نهایت مشخص شد الگوی یکپارچه در تمام نرخ‌های تخلیه بررسی‌شده تخمین بالاتری از دمای میانگین سطح انباره در قیاس با الگوی گسترده ارائه می‌دهد.