شبيه سازي عددي ذخيره كننده هاي حرارتي با استفاده از ماده تغيير فاز دهنده

Numerical simulation of thermal storage using phase-change material

اثر چينش لوله هاي داخلي در مبدل بر رفتار ذوب و انجماد سيستم ذخيرهكننده، به ازاي ‌ سه فاصله مختلف بين لولهاي مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه براي بررسي اثر افزودن تعداد لوله‌ها (از يك تا پنج لوله)، مقايسه‌اي بين مبدلهايي كه ذخيره انرژي در آنها در مدت زمان كوتاهتري صورت گرفته، انجام شده است. چينش و فاصله بين لوله‌اي، زمان ذوب براي تمام مبدلهاي بررسي شده نسبت به مبدل تك لولهاي كاهش مي‌يابد. با افزايش تعداد لولهها به پنج لوله با فاصله بين لوله‌اي يكسان، نوع چينش ديگر تاثيري بر زمان ذوب ندارد گرچه تغيير فاصله همچنان تاثيرگذار است. با مقايسه مبدلهايي كه در زمان كوتاهتري انرژي حرارتي را ذخيره ميكنند . كاهش يا افزايش فاصله بين لوله ها، افزايش زمان ذوب را به دنبال دارد. همچنين افزايش تعداد لوله‌ها به بيشتر از4، ديگر روي زمان ذوب تاثيرگذار نيست. به استثناي مبدل دو لولهاي، كمترين زمان انجماد مربوط به همان مبدلهايي است كه كوتاهترين زمان ذوب را نيز داشتند. ميزان تغييرات زمان با افزايش تعداد لوله از دو به سه در فرآيند شارژ و دشارژ، چشمگيرتر از ساير موارد مي‌باشد.

This dissertation investigates the analysis of thermal energy storage system using phase change materials to improve. In this study for three different distances between tubes in heat exchangers, the effect of inner tubes arrangement on melting and solidification behavior of energy storage system is investigated. Then, in order to investigate the effect of adding tubes, a comparison have been done between heat exchangers with the least melting time. The results show that regardless of the number of tubes, their arrangement and the distance between them, the melting time decreases with respect to one tube heat exchanger. By increasing the number of tubes to five, changing the arrangement with the constant distance between tubes, does not affect melting time, however the distance between tubes is still effective. Comparing the heat exchangers with the least melting time with each other, it can be shown that variation in this distance, increases the melting time. Also increasing the tube numbers to more than four, does not affect the melting time any more. Except two tubes heat exchangers, the least solidification time happens in cases with the least melting time. By increasing the number of tubes from two to three, the time increasing is more than other cases in charging and discharging process