عنوان

بررسی و مطالعه عددی اثرات تقویت جابجایی آزاد بر روی فرآیند ذوب مواد تغییر فاز دهنده با استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی گرمای نهان در حال چرخش

Country Code

IR

Number

۴۳۵۹پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Country of publication

IR

Title Proper

بررسی و مطالعه عددی اثرات تقویت جابجایی آزاد بر روی فرآیند ذوب مواد تغییر فاز دهنده با استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی گرمای نهان در حال چرخش

General Material Designation

[پایان‌نامه]

Parallel Title Proper

Numerical investigation of natural convection enhancement effects on the melting process of phase change materials using a rotating latent heat thermal energy storage system

First Statement of Responsibility

/علیرضا جابری خسروشاهی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۱۲ص.

Other Physical Details

:

Text of Note

زبان: فارسی

Text of Note

زبان چکیده: فارسی

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Text of Note

مصور، جدول، نمودار

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی

Date of degree

۱۴۰۰/۰۷/۰۱

Body granting the degree

صنعتی سهند

Text of Note

ذخیره انرژی خورشیدی یکی از مطلوب‌ترین روش‌ها برای مقابله با کمبود انرژی و آلودگی محیط زیست است .سیستم‌های ذخیره انرژی گرمای نهان با بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده از مهم‌ترین روش‌ها برای ذخیره انرژی خورشیدی دردسترس می‌باشند .در این سیستم‌ها به دلیل پایین بودن رسانندگی مواد تغییر فاز دهنده، استفاده از تکنیک‌های افزایش انتقال حرارت( فعال و غیرفعال) امری ضروری به نظر می‌رسد .در این رساله، مبدل حرارتی دو لوله‌ای افقی حاوی ماده تغییر فاز دهندهRT ۸۲ به‌عنوان مخزن ذخیره انرژی گرمای نهان در نظر گرفته شده است .در این راستا دو هدف تعیین شده است .هدف اول معرفی یک تکنیک افزایش انتقال حرارت فعال جدید با دوران مخزن ذخیره‌سازی بدون پره و هدف دوم استفاده هم‌زمان از تکنیک‌های فعال و غیرفعال با دوران و تعبیه پره داخل مخزن ذخیره‌سازی برای تسریع فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده می‌باشد .برای دوران مخزن از دو روش دوران با سرعت ثابت و دوران به‌صورت پله به پله با دو الگوی دورانی مختلف( یک جهته و دو جهته) استفاده شده است .همچنین برای تعبیه پره درون مخزن، از پره با مقیاس کامل استفاده شده است .برای شبیه‌سازی فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده درون مخزن ذخیره‌سازی طبق روش آنتالپی- تخلخل، یک مدل دو بعدی در نرم افزار انسیس فلوئنت در نظر گرفته شده و برای اعمال دوران مخزن توسعه داده شده است .در روش دوران با سرعت ثابت، نه سرعت دورانی مختلف و در روش دوران پله به پله، هفت حالت اصلی مختلف در نظر گرفته شده و حالت‌های بهینه برای هر یک معرفی شده است .نتایج نشان می‌دهد که دوران مخزن با سرعت ثابت تاثیر کمی در تسریع فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده دارد ولی با دوران مخزن بدون پره و مخزن پره‌دار به‌صورت پله به پله می‌توان زمان ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده را به‌ترتیب ۱۵/۵ و ۱۸/۵ نسبت به مخزن ثابت کاهش داد .همچنین با تعبیه پره در مخزن ثابت و مخزن در حال دوران به‌صورت پله به پله، کاهش زمان ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده به‌ترتیب به میزان ۶۶ و۷۰ نسبت به مخزن بدون پره قابل دستیابی می‌باشد .در نهایت، نتایج نشان می‌دهد که استفاده هم‌زمان از دوران مخزن و تعبیه پره‌های طولی کامل درون مخزن می‌تواند زمان ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده را ۷۲ کاهش دهد .این حالت مربوط به حالت بهینه با چهار پره و دو پله توقف در روش دوران پله به پله بر اساس الگوی دورانی دو جهته حاصل می‌شود.

Text of Note

Solar energy storage is one of the most desirable solutions for energy deficiency and environmental pollution. Latent Heat Thermal Energy Storage is one of the most significant ways to mitigate solar energy intermittency using Phase Change Material. Due to the low thermal conductivity of the PCMs, the application of heat transfer enhancement techniques (active and passive) is necessary. In this thesis, a horizontal double-pipe heat exchanger in which the annulus is filled with RT82 Phase Change Material is considered as a Latent Heat Thermal Energy Storage. In this regard, two main aims have been designated. The first aim is introducing a novel active heat transfer technique with rotating the finless storage and the second aim is simultaneously using the active and passive techniques with the rotating the storage and embedding the fins within the storage to accelerate the Phase Change Material melting process. Two methods are considered for rotations, including constant speed and step-by-step rotation based on two rotation patterns (one direction and two direction). Also, the Full-sale fin is used within the storage. The melting process of Phase Change Material is simulated numerically considering two-dimensional model in Ansys Fluent and to employ the storage rotation, a User-Defined Function is developed. In the constant speed rotation, nine different rotational speeds and in the step-by-step rotation, seven main cases have been defined, and finally, an optimal case with the least complete melting time has been introduced. The results show that rotating the storage with constant rotational speed has a slight positive effect on complete melting process time, however, 15.5 and 18.5 reduction in charging time can be achieved compared to the fixed mode by applying step-by-step rotation in finless and finned storage, respectively. Also, 66 and 70 reduction in melting time can be achieved by embedding the full-scale fins in fixed storage and roating storage, respectively. Finally, it is observed that simultaneous use of storage rotation and embedded longitudinal full-scale fins can achieve a 72 reduction in complete melting time, which is related to the optimal case with four fins and two vertical stop steps in step-by-step rotation method based on two directions pattern.

ba

Parallel Title

Numerical investigation of natural convection enhancement effects on the melting process of phase change materials using a rotating latent heat thermal energy storage system

سیستم ذخیره انرژی گرمای نهان

فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده

تکنیک‌های افزایش انتقال حرارت

دوران مخزن

پره

Subject Term

Latent heat thermal energy storage, PCM Melting process, Heat transfer enhancement techniques, Storage rotation, Fin

Subject Term

سیستم ذخیره انرژی گرمای نهان، فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده، تکنیک‌های افزایش انتقال حرارت، دوران مخزن، پره

جابری خسروشاهی، علیرضا

حسین‌پور، سیامک، استاد راهنما

Country

ایران

Date of Transaction

20230812

Call Number

مکانیک ،۸۰۴۸۹ ،۱۴۰۰

Host name

ش‌خرچ‍ ل‌اح‍ رد ن‌اهن‍ ی‌امرگ‍ ی‌ژرنا ه‌ریخذ ی‌اهم‌تسیس‍ زا ه‌دافتسا اب‍ ه‌دنهد زاف‍ رییغت‍ داوم‍ ب‌وذ دنیآرف‍ ی‌ور رب‍ دازآ ی‌یاجباج‍ ت‌یوقت‍ ت‌ارثا ی‌ددع‍ ه‌علاطم‍ و ی‌سررب‍.pdf

Access number

عادی

Compression information

عادی

Date and Hour of Consultation and Access

2995.pdf

Date and Hour of Consultation and Access

p80489.pdf

Bits per second

0

Contact for access assistance

ایمانی

Electronic Format Type

متن

File size

0

Record control number

پ۴۳۵۹

Public note

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y