این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۶، شماره ۳ (در حال تکمیل)، صفحات ۲-۲
عنوان فارسی بهینه‌سازی چیدمان فین‌ها در مبدل حرارتی دو لوله‌ای جهت بهبود عملکرد ذخیره‌سازی در مواد تغییرفازدهنده
چکیده فارسی مقاله استفاده از سیستم‌های ذخیره گرمای نهان با استفاده از مواد تغییر فازدهنده (PCM) راه موثری برای ذخیره انرژی حرارتی است که اخیراً بسیار مورد توجه بوده است. استفاده از فین‌ها یکی از ساده‌ترین و ارزان‌ترین راهکارهای افزایش انتقال حرارت در PCM و افزایش عملکرد سیستم ذخیره‌سازی است. با توجه به اینکه نحوه چیدمان فین‌ها در مدت زمان شارژ PCM و در نتیجه راندمان انتقال حرارت تاثیر بسزایی دارد، هدف اصلی از این مطالعه، بهینه‌سازی چیدمان فین‌ها در محفظه PCM در یک مبدل حرارتی دولوله‌ای، جهت کاهش زمان شارژ و در نتیجه افزایش راندمان سیستم ذخیره‌سازی انرژی است. برای این منظور معادلات حاکم شامل بقای جرم، بقای ممنتوم و بقای انرژی در یک مبدل حرارتی دولوله‌ای فین‌دار، با استفاده از نرم‌افزار انسیس-فلوئنت حل شده‌اند و رفتار دینامیکی PCM و عملکرد سیستم ذخیره‌سازی مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد حرارتی-سیالاتی PCM در چیدمان‌های مختلف فین‌ها با رسم کانتورهای کسرمایع، بردارهای سرعت و خطوط جریان بطور کامل تحلیل شده‌اند. همچنین برای یافتن بهترین چیدمان فین‌ها جهت بهینه‌سازی عملکرد ذخیره‌سازی، از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از سطح پاسخ با منحنی مرتبه سوم رتبه‌کاسته که از 25 شبیه‌سازی حاصل شده است، نشان می‌دهد در مقایسه با حالت بدون فین، چیدمان یکنواخت فین‌ها حدود 19% و چیدمان بهینه فین‌ها حدود 56% زمان شارژ را کاهش می‌دهد که عدد قابل توجهی است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله افزایش عملکرد ذخیره‌سازی، مواد تغیر فاز دهنده، مبدل حرارتی دولوله‌ای، چیدمان بهینه فین‌ها، روش سطح پاسخ،
عنوان انگلیسی Optimization of Fin Arrangement in a Double-Pipe Heat Exchanger to Improve the Storage Performance of Phase Change Materials
چکیده انگلیسی مقاله Using latent heat storage systems with phase change materials (PCM) is an effective way to store thermal energy, which has been of great interest recently. Using fins is one of the simplest and cheapest ways to increase heat transfer in PCMs and increase the performance of the storage system. Since the fin arrangement has a significant impact on the charging time of the PCM, the main goal of this study is to optimize the fin arrangement in the PCM chamber in a double-pipe heat exchanger in order to decrease the charging time, and thus increase the efficiency of the storage system. For this purpose, the governing equations including conservation of mass, momentum, and energy in a finned double-pipe heat exchanger have been solved using ANSYS-Fluent software to investigate the dynamic behavior of PCM. The thermal-hydraulic performance of PCM at different configurations has been fully analyzed by drawing liquid fraction contours, velocity vectors and streamlines. Also, to find the optimal fin arrangement and maximize the storage performance, the response surface method based on the central composite design have been implemented. The results obtained from the response surface with the reduced cubic equaltion show that compared to the case without fins, the charging time reduces by about 19% using the uniform fin configuration, while reduces about 56% using the optimal fins arrangement, which is a significant amount.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله افزایش عملکرد ذخیره‌سازی, مواد تغیر فاز دهنده, مبدل حرارتی دولوله‌ای, چیدمان بهینه فین‌ها, روش سطح پاسخ
نویسندگان مقاله امیر بابک انصاری |
پژوهشکده انرژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_5478_64ed2c18a14346128e2c5b6b89ba3add.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات