بررسی عددی تغییر چیدمان لوله ها در مبدل پوسته – لوله حاوی ماده تغییر فاز دهنده، با فرض محیط متخلخل

زندگی روزمره بشر وابسته به تولید و مصرف انرژی است، با کاهش سوخت های فسیلی در سال های اخیر توجه محققین به استفاده از انرژی های جدید جلب شده است. مواد تغییر فاز دهنده از جمله این منابع جدید انرژی هستند که کاربرد آن ها در مبدل ها می تواند سبب بهبود کارایی سیستم شود. در این مقاله مبدل پوسته- لوله حاوی مواد تغییر فاز دهنده با فرض محیط متخلخل شبیه سازی شده است. ماده تغییر فاز دهنده در فضای بین پوسته و لوله قرار گرفته است. پدیده تغییر فاز جامد-مایع بوسیله تئوری آنتالپی تخلخل حل شده و تحلیل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی صورت گرفته است. به دلیل تفاوت های عمده در مشخصه های ترموفیزیکی مبدل پوسته–لوله و ماده تغییر فاز دهنده از فرض عدم تعادل گرمایی محلی استفاده شده است. اعتبارسنجی با یک نمونه آزمایشگاهی فوم فلزی حاوی ماده تغییر فاز دهنده صورت گرفته است. اثر تغییر آرایش لوله ها در محیط متخلخل بر انتقال حرارت مبدل و ذوب ماده تغییر فاز دهنده بررسی شده اند. نتایج حاصل از حل عددی به دست آمده نشان می دهد که محیط متخلخل با ضریب تخلخل کمتر سبب کاهش لختی حرارتی در سیستم های ذخیره سازی گرمای نهان می گردد.

کلیدواژه ها:

مبدل پوسته- لوله ، محیط متخلخل ، مواد تغییر فاز دهنده