RT42 PCMの融解に対する空気層の影響のCFDシミュレーション
Karrar A Hammoodi1, Walaa Nasser Abbas2,3, Ali Habeeb Askar4,5,6
1College of Engineering, University of Al Maarif, Al Anbar, 31001, Iraq.
Scientific reports
|August 25, 2025
まとめ
暗熱貯蔵装置に空気層を加えると,相変化材料の融解を大幅に遅らせます. 1mmの空気層でも 融解時間は2倍になり 熱エネルギーの貯蔵効率に影響します
科学分野:
- 熱エネルギー貯蔵
- 材料科学
- 熱移転
背景:
- 潜在的熱貯蔵技術は太陽光発電,廃棄熱回収,建物エネルギー管理に不可欠です.
- フェーズチェンジ・マテリアル (PCM) は熱エネルギーの貯蔵に高い容量と費用対効果を提供します.
- パラフィンワックスはこれらのアプリケーションで使用される一般的なPCMです.
研究 の 目的:
- 平方細胞のパラフィンワックス (RT42) 段階移行中の空気層の熱伝達への影響を数値的に調査する.
- 融解時間と熱伝達メカニズムに対する空気層の厚さの影響を分析する.
- 潜在的熱貯蔵システムを最適化するための洞察を提供する.
主な方法:
- エンタルピー・ポロ性アプローチを用いた数値シミュレーション.
- ANSYS/FLUENT 16ソフトウェアを使って分析した.
- 熱壁に空気層がある方角のセルでの熱伝達の評価
主要な成果:
- パラフィンの完全溶解時間を2倍にしました
- 2mmの空気層は 完全溶解時間を3倍にしました
- 熱伝導は早期の融解を主導し,密度の差は後に自由コンベクションを誘導する.
結論:
- パラフィンワックスの潜在的熱貯蔵装置では,空気層が溶解プロセスを大幅に遅らせます.
- 空気の層の存在と厚さは,熱エネルギーの貯蔵性能の重要な要因です.
- 熱流の方向と空気層の構成を詳しく調べる必要がある.
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