فرآيند ذوب ‌در محفظه ‌ذخيره سازي سه‌ لوله‌اي: چيدمان مواد تغيير فاز دهنده ‌نيوتني‌ و غيرنيوتني

در اين‌ مقاله به ‌مطالعه عددي انتقال حرارت و فرايند ذوب ماده تغيير فاز دهنده در يك محفظه ذخيره سازي سه لوله‌اي فين دار به صورت دو بعدي پرداخته شده است. اثر چيدمان ‌مواد تغيير فاز دهنده به صورت سيال‌هاي نيوتني و غيرنيوتني ‌بر ‌روند ذوب ‌بررسي ‌شده‌ است. از مدل ‌غيرنيوتني ‌تواني و روش‌ آنتالپي-تخلخل بر پايه روش حجم محدود به ترتيب براي ‌شبيه سازي سيال غيرنيوتني و ‌فرايند ذوب ‌استفاده ‌شده‌ است. نتايج نشان‌ مي‌دهد كه ‌فرايند ذوب در محفظه مياني و بيروني براي سيال نيوتني نسبت به سيال غيرنيوتني ‌به‌ مقدار3/03 درصد بيشتر مي‌باشد. براي بررسي اثر چيدمان سيال نيوتني و غيرنيوتني در بخش داخلي و خارجي محفظه دو چيدمان مختلف در نظر گرفته شده است: سيال نيوتني-غيرنيوتني و سيال غيرنيوتني-نيوتني. نتايج بيانگر آن است كه هنگامي كه از آرايش سيال نيوتني- غيرنيوتني استفاده مي‌شود فرايند ذوب نسبت به آرايش سيال غيرنيوتني- نيوتني سريعتر است. به طور ميانگين در هر زمان، مقدار ميانگين كسر ذوب در حالت سيال نيوتني- غيرنيوتني در حدود 10/32 درصد بيشتر از حالت ديگر است. ‌با افزايش ‌پارامتر شاخص ‌سازگاري‌ ‌و كاهش ‌شاخص تواني ‌سيال‌ غيرنيوتني‌ مقدار كسر ذوب‌ كاهش ‌يافته ‌است. همچنين مشاهده مي‌شود تغييرات عدد ناسلت نيز مشابه تغييرات كسر ذوب است.