مطالعه عددی فرآیند تغییر فاز در سیستم های ذخیره کننده انرژی با استفاده از روش آنتالپی

در این پژوهش، فرآیند انتقال حرارت در یک سیستم ذخیره کننده انرژی با استفاده از روش آنتالپی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در این روش، از شبکه ثابت استفاده شده و معادلات حاکم به گونه ای تصحیح شده که برای هر دو فاز معتبر باشد. در سیستم های ذخیره کننده انرژی انتقال حرارت از اهمیت بسزایی برخوردار بوده و تابعی از انتقال حرارت اجباری بین سیال و دیواره می باشد. سیستم مورد نظر از دو سیلندر هم مرکز تشکیل شده که در لوله داخلی سیال عامل قرار گرفته و سیلندر خارجی از ماده تغییر فاز دهنده پرشده است. ضمنا، نحوه کار سیستم به صورت تناوبی است. معادلات دیفرانسیل حاکم بر انتقال حرارت در سیال و در محیط ذخیره کننده با در نظر گرفتن شرایط اولیه و مرزی به صورت عددی و به متد حجم محدود گسسته شده و سپس با روش های تکراری حل شده اند. در نهایت، در این سیستم ذخیره کننده انرژی، توزیع دما، آنتالپی و ضریب انتقال حرارت جابجایی در طول زمان شارژ و دشارژ به دست آمده، نتایج دو حالت با هم مقایسه شده اند. نتایج حاصل تفاوت توزیع دما و ضریب انتقال حرارت جابجایی را در دو حالت شارژ و دشارژ به خوبی نشان می دهد.