7911

بررسي تجربي اثر افزايش تعداد پره بر بهبود عملكرد انتقال حرارت در مواد تغييرفازدهنده

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1401

دكتر مجيد سياوشي

دكتر حميد صفاري نطنزي

1401/06/13

مهندسي مكانيك

An expriemental investigation of the effect of fin numbers increasment on heat transfer enhancment in a PCM

در سالهاي اخير ذخيره‌سازي انرژي حرارتي به صورت گرماي نهان، مورد توجه بسياري از پژوهشگران در سراسر دنيا قرارگرفته است، در سيستمهاي ذخيره‌سازي انرژي مبتني بر اين روش، عموما از موادي به نام مواد تغييرفازدهنده به عنوان منبع ذخيره انرژي استفاده مي‌شود. وجود ويژگيهاي مثبتي از قبيل ظرفيت ذخيره‌سازي انرژي باال، قيمت بهصرفه و دردسترس بودن باعث شده است كه اين مواد به طور گسترده‌اي در سال‌هاي اخير توسط محققان مورد استفاده قراربگيرد. برخالف توانايي ذخيره‌سازي انرژي بالاي اين مواد، عموما ضريب رسانش حرارتي آنها براي ذخيره‌سازي انرژي پايين است. بنابراين بازدهي حرارتي سيستم ذخيره‌سازي انرژي را پايين مي‌آورند كه اين موضوع، نياز به بررسي روش‌هاي مختلف براي بهبود انتقال حرارت در اين مواد را توجيه مي‌نمايد. در اين پايان‌نامه با توجه به لزوم انتخاب ماده تغييرفازدهنده‌اي پركاربرد، ارزان و با مشخصات فني مطلوب، يك نمونه پارافين 25كربني به عنوان ماده تغييرفازدهنده انتخاب گرديد و اثر استفاده از پره در بهبود عملكرد فرآيند ذخيره و تخليه حرارتي اين ماده، به صورت تجربي مورد مطالعه قرارگرفت. در اين پژوهش يك محفظه ذخيره‌سازي گرما از جنس پلكسي گلس طراحي و ساخته شد و از جريان آب درون كويل به منظور تبادل انرژي در اين سيستم استفاده گرديد. با درنظرگرفتن دما و دبي مشخص، اثر افزايش تعداد پرههاي متصل شده به كويل، در دو مرحله از 15عدد به 25عدد و از 25عدد به 35عدد بر بهبود عملكرد انتقال حرارت در پارافين موردبررسي قرارگرفت كه در فرآيند ذخيره سازي در مرحله اول و دوم به ترتيب كاهش 15 و 10 درصدي زمان انجام فرآيند اتفاق افتاده است. همچنين اين افزايش تعداد پره در كاهش زمان انجام فرآيند تخليه نيز موثر بوده به نحوي كه با افزايش اين تعداد در مرحله اول 12 درصد و در مرحله دوم 8 درصد از زمان انجام فرآيند كاسته شده است.

پره , ماده تغييرفازدهنده , ذخيره‌سازي انرژي , پارافين