پديد آورنده :
ميناسيان، واهاگن
عنوان :
بررسي تجربي اثر ساختارهاي فلزي بر ذوب و انجماد مواد تغيير فاز دهنده (PCM)
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 52ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
علي اكبر عالم رجبي
استاد مشاور :
محمدرضا سليم پور
توصيفگر ها :
مواد تغيير فاز دهنده , محفظه كروي , سيستم ذخيره انرژي حرارتي , بهينه سازي انتقال حرارت
استاد داور :
محمد رضا توكلي نژاد، سعيد مرتضوي راوري
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/12/16
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/12/16
چكيده فارسي :
با توجه به افزايش جمعيت و رشد اقتصاد، مصرف انرژي هر روزه رو به افزايش است. از اين رو سيستم هاي ذخيره انرژي و به
خصوص سيستم هايي كه از مواد تغيير فاز دهنده استفاده ميكنند، جايگاه ويژهاي پيدا كردهاند و در حال توسعه ميباشند. انرژي نهان
مادهي تغيير فاز دهندهاي كه در يك محفظهي بسته ميباشد، عامل اين ذخيره سازي انرژي است. در اين پژوهش يك محفظه كروي
حاوي مواد تغييرفازدهنده (PCM) طراحي شده و فرآيند ذوب و انجماد ماده تغيير فاز دهنده در آن مورد بررسي قرار گرفته است.
براي بهبود انتقال حرارت از يك پره مدوّر با ساختار ψ -شكل كه از قبل طراحي و بهينه شده، استفاده شده است. اين پره با استفاده از
يك الگوريتم كه مزيت آن كاهش قابل توجه در هزينههاي محاسباتي است و ميتوان در مطالعات بهينه سازي از آن استفاده كرد،
طراحي شده است. نتايج آزمايشگاهي بدست آمده در مقايسه با نتايج عددي، جواب قابل قبول و مطلوبي داشته است. نتايج نشان داد
كه استفاده از پره با درصد حجمي 3 / 2 % در محفظه كروي، زمان ذوب و انجماد مادهي تغيير فازدهنده كه در اين آزمايش پارافين
ميباشد را به ترتيب حدود 35 % و 30 % نسبت به حالت بدون پره كاهش مي دهد. واضح است اگر درصد حجمي پره زياد شود زمان
ذوب و انجماد بازهم كاهش خواهد يافت، اما با افزايش درصد حجمي پره، حجم مواد تغيير فاز دهنده كاهش مييابد و در نتيجه باعث
كاهش ظرفيت ذخيره سازي ميشود. هدف سيستم ذخيره انرژي حرارتي، عملكرد سريع تر با ظرفيت ذخيره سازي بيشتر است، پس
انتخاب پره بهينه با درصد حجمي مناسب، بسيار مهم و پر اهميت است.
چكيده انگليسي :
Due to population and economic growth, energy consumption is increasing every day. Therefore, energy storage systems, especially systems that use phase change materials, have found a special place and are being developed. The latent energy of the phase changing material contained in a closed chamber is the cause of this energy storage. In this research, a spherical chamber containing phase change material (PCM) has been designed and the process of melting and freezing of phase change material has been investigated. To improve heat transfer, a pre-designed and optimized circular fin with a ψ-shaped structure has been used. This fin is designed using an algorithm whose advantage is a significant reduction in computational costs and can be used in optimization studies. The experimental results obtained compared to the numerical results with an acceptable difference. The results showed that the use of fins with a volume percentage of 2.3% in the spherical chamber reduces the melting and freezing time of the phase change material by about 35% and 30%, respectively, compared to the unfinned state. It is clear that if we increase the volume percentage of the fin, the melting and freezing time will be reduced. However, as the fin volume percentage increases, the volume of the phase change material decreases, resulting in reduced storage capacity. The goal of the thermal energy storage system is faster performance with more storage capacity, so choosing the optimal fin with the right volume percentage is very important.
استاد راهنما :
علي اكبر عالم رجبي
استاد مشاور :
محمدرضا سليم پور
استاد داور :
محمد رضا توكلي نژاد، سعيد مرتضوي راوري
