دانلود پاورپوینت بررسی تاثیر دمای آب ورودی بر فرآیند ذوب مواد تغییر فاز دهنده در یک مبدل ...

چکیده: این خواندن به گونه عددی فرآیند جابجایی حرارت با نیروی شناوری را در ضمن فرآیند ذوب گشتن )ذخیره سازی( یک پارافین واکس تجاری که به عنوان ماده ی دگرگونی فاز دهنده، فضای حلقوی را در یک تبدیل حرارتی دو لوله ای افقی پر کرده ، اراستگی میکند. 

برای این الگو معادلات زودگذر و دو بعدی توان و میزان حرکت با جریان آرام که با همدیگر کوپل شده اند، به چهره عددی وسیله نرم ابزار تجاری فلوئنت ۶/۳ و با کاربرد از چگونگی آنتالپی ناپیوستگی اجزای تخلخل حل میشوند. با عبور زمان جایگاه ناحیه ی مشی )مخلوط جامد و مایع( به چهره پلاتهای دما ثابت نشان داده میشوند. مجموع انرژی پس انداز شده ، سرعت حداکثر پارافین آب شده و کسری از ماده ی دگرگونی فاز دهنده ی که مذاب شده است، در دوران های مختلفی از فرآیند مذاب شدن به منظور سیال آژانس ورودی با دماهای مختلف حساب شده اند. نتایج نشان میدهند که افزایش دمای سیال آژانس ورودی موجب سلامت عملکرد حرارتی تبدیل دو لوله ای میشود.

کلید واژه: روش آنتالپی خلل وفرج دار مواد دگرگونی فاز دهنده سیستم های پس انداز کننده، پارافین واکس، گرمای نهان، بازیافت اتلافات حرارت

۱- مقدمه 

امروزه با روبرو شدن کشورها با آشفتگی انرژی و گران بودن ارزش سوختهای فسیلی و از طرفی عدم ایمان مردم و دولتها به نیروگاههای هسته ای، دانشمندان توصیه دادند که به منظور پرکردن مسافت ی بین ارائه و تقاضای انررژی در بازارچه مصرف کاربرد از توان های ازسرگیری پذیر و ارزان شبیه انرژی خورشیدی گسترش یابد. از طرفی مشکلی که در سیستمهای خورشیدی وجود دارد این است که همیشه خورشید در دسترس نیست، بنرابر این زیادتر سیستم های تبدیل کننده ی توان حرارتی خورشیدی محتاج سیستمهای پس انداز کننده ی حرارت می باشند. در میران چگونگی های مختلف پس انداز کننده ی توان حرارتی، روش پس انداز سازی با گرمای پنهان در دهه ی گذشته زیادتر مورد دقت بوده است. در بین مواد مختلف، مواد دگرگونی فاز دهنده زیادترین گرمای پنهان را توانگر هستند ولی مشکلی که علت میشود این ماده ها دارای قیمت شارژ و خالی کردن ی تحتانی باشند، پایین وجود داشتن ضریب راهنمایی حرارتی این ماده ها است که محققان با به کارگیری فلزات با ضریب راهنمایی حرارتی بالا تلاش در برطرف کردن این سخت دارند. یکی از راههای به کار گیری فلزات به همراه مواد دگرگونی فاز دهنده کاربرد از مبدلها است که در بین این سیستمها تبدیل دولوله ای به عامل حجم کم و پایین وجود داشتن افت فشار سیال عامل زیادتر مورد دقت قرار گرفته است و در فراوانی از کاربرد ها شبیه کاربرد های فضایی، آبگرمکن های خورشیدی، بازیافت اتلافات حرارتی، سرمازایی و گرمایش ساختمانها به کار میرود.

اولین کارهایی که بطور راست بر روی بازرسی و پس انداز سازی توان حرارتی با کاربرد از مواد دگرگونی فاز دهنده چهره گرفت، به دنبال ارتقا سریع هوا فضا و الکترونیک در اواسط سده بیستم به منظور برنامه های فضایی بوده است]فان و همکاران، ۲۰۱۱، ۲۷[.  بنتیلادر سال ۱۹۶۶ از جهت ناسا مأموریت یافت تا برای کاربرد از سیستم های شامل مواد دگرگونی فاز دهنده در کاربرد های فضایی تحقیق کند. وی بطور مختصر بر روی کاربرد از قالبهای فلزی شبیه موم عسل بحث کرد. در آن زمان الگو ی کندوی عسل زیادترین تأثیر را بر روی جابجایی حرارت در مواد دگرگونی فاز دهنده گذاشته بود و بطور وسیع مورد کاربرد قرار میگرفت.

ایده ی جدیدی که به شادابی مطرح شده کاربرد از تبدیل چند لوله ای به جای تبدیل دولوله ای است، ]آگینیم و همکاران، ۲۰۱۰، ۱۵۵۲ [ بطور تجربی عملکرد این دو تبدیل را با هم مقایسه کرد و نشان داد که قیمت ذوب مواد دگرگونی فاز دهنده و انرژی پس انداز شده در تبدیل چندلوله ای زیادتر است. اما کاربرد از تبدیل های چندلوله ای خرج و کاهش فشار بیشتری را نسبت به تبدیل دولوله ای دارد و در کاربردهایی که سیال آژانس لزجت کمتری دارند حکایت هوا، بهتر است که از تبدیل چندلوله ای کاربرد شود. اساس جدیدی که به شادابی مطرح شده، کاربرد از این مبدلها به مقصود بازیافت اتلافات حرارتی است به منظور مثال، آدانا در یک تحقیق تجربی از یک تبدیل دولوله ای در پس انداز سازی اتلافات حاضر در ماشین ظرفشویی کاربرد کرد و نتایج نشان داد که حدود ۲۹ درصد از مصرف توان در این وسیله خانوادگی صرفه جویی میشود. آگینیم در اساس ی کاربرد از تبدیل های دولوله ای در کاربردهای متفاوت کارهای خوبی انجام داده است، وی بطور تجربی از یک تبدیل دولوله ای شامل مواد تغییرفاز دهنده برای پس انداز سازی الکتریسیته به چهره گرما در ساعات دست کم مصرف برق  )شب(  توسط پمپ حرارتی و کاربرد از آن در ضمن روز و زمانی که ارزش برق گرانتر است کاربرد کرد. آگینیم در خواندن ای دیگر همین تبدیل را به مقصود تأمین تاب مورد احتیاج یک چیلر جذبی خورشیدی بکار برد. در این خواندن از یک تبدیل دو لوله ای در یک آبگرمکن خورشیدی جهت سلامت عملکرد آن کاربرد شده است.

( جهت خواندن متن کامل این قسمت فایل ضمیمه را دانلود نمایید.)

همین گونه که دیده‌ می شود بیشتر مطالعه ها صورت گرفته در این اساس به چهره تجربی هستند و این به دلیل مشکل بودن مثل سازی فرآیند مذاب و پارامترهای حاکم بر آن است. از تمام پارامترهایی که در فرآیند ذوب بی شمار تأثیرگذار است و در مثل سازی ها پنهان گرفته میشود نیروی شناوری است که در این خواندن نقش آن در فرآیند مذاب مورد تحقیق قرار میگیرد. تعاریف مهمی که در این خواندن به کار رفته اند عبارتند از:

الف منطقه ی مشی: در مواد دگرگونی فاز دهنده ی آمیخته به چرا وجود تفاوت بین دماهای مذاب و انجماد ، منطقه ای  متخلخل که مخلوطی از مایع و ذرات جامد است ، ایجاد می شود. این منطقه ، منطقه ی مشی نامیده می شود.

ب مرز پویا : به قلمرو بین جامد و مایع در مواد دگرگونی فاز دهنده ی غیرمخلوط گفته می شود.

ج زمان آستان : به زمانی فرموده می شود که سرعت پارافین آب شده به تندی افت می آهسته و روند پس انداز سازی انررژی حرارتی آهسته می شود.

( جهت خواندن متن کامل این قسمت فایل ضمیمه را دانلود نمایید. )

نتیجه گیری 

همینطور که دیده شد افزایش دمای سیال آژانس ورودی موجب شتاب کردن به فرآیند ذوب گشتن پرارافین میشود. ولی باتوجه به اینکه بعد از ذوب گشتن پارافین حاضر در نصف ی فوقانی بدل و کاهش تفاوت دما بین سرچشمه )لوله ی داخلی( و پارافین مذاب شده و در نتیجه کم گشتن سرعت پارافین آب شده به چرا از کار افتادن فرآیند جابجایی حرارت جابجایی، مکان منطقه ی مشی بصورت یک خط افقی ثابت در نصف ی تحتانی مبدل تبدیل میشرود. زیادتر انرژی پس انداز شده از این دوران به بعد بصورت مشهود و وسیله فرآیند جابجایی حرارت هدایت پس انداز میشرود )البته این مقدار توان نسبت به انرژی پس انداز شده وسیله گرمای پنهان قابل دقت نیست(. از طرفی از مذاب نشدن حدود  ۲۰ تا ۳۰ درصد از پارافین حاضر در فضای حلقوی میتوان نتیجه گرفت که افزایش دمای سیال آژانس ورودی تنها سرعت ذوب گشتن را افزایش میدهد و تأثیر چندانی بر جایگاه ناحیه ی مشی ندارد. جایگاه این منطقه به دو آژانس خواص مواد دگرگونی فاز دهنده و شکل هندسی مبدل ارتباط دارد.