تحلیل عددی انتقال حرارت در سیستم های تهویه مطبوع آزاد بهبود یافته با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده

دراین پژوهش یک تحلیل عددی بر روی انتقال حرارت در یک واحد ذخیره سازی انرژی حرارتی صورت گرفته است. واحد ذخیره سازی انرژی مورد بررسی در این پژوهش یک مبدل حرارتی پوسته و لوله می‌باشد که ماده تغییر فاز دهنده در پوسته به کار رفته است و هوا هم به عنوان سیال انتقال دهنده‌ی حرارت از داخل لوله عبور می‌کند. مدل‌سازی، شبکه بندی و محاسبات به کمک نرم افزار انسیس فلوئنت صورت گرفته است. مدل سازی هندسه برای بالا بردن میزان دقت به روش سه بعدی انجام گرفته است. همچنین اثر پارامترهای مختلف طراحی هندسه واحد ذخیره سازی و سرعت سیال گذرنده از مبدل مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج محاسبات نشان می‌دهد که موثرترین پارامترها عبارتند از قطر داخلی هندسه مبدل، سرعت ورودی سیال انتقال گرما و طول هندسه مبدل حرارتی. همچنین نتایج نشان می‌دهد که هر قدر قطر داخلی و سرعت ورودی کمتر در نظر گرفته شوند (که این عوامل هم با پایین بودن میزان دبی جرمی سیال انتقال دهنده‌ی حرارت نیز رابطه مستقیم دارند) می‌توان به خنک کنندگی سیال انتقال حرارت هوا بیشتر کمک کرد. انتخاب طول بهینه مناسب برای هندسه مبدل که زمان ذوب شوندگی کامل هم در آن مشخص باشد به بهبود سرمایش آزاد در واحد ذخیره کننده گرمایی کمک می‌کند.