ذوب به سمت داخل درون یک کپسول افقی چندلوبی با دیواره هدایتی تحت تاثیر نانوسیال ترکیبی Ag-MgO/water و نانوسیال MgO /water

ما امکان تقویت عملکرد یک کپسول افقی که به صورت همدما گرما داده شده است و توسط ماده تغییر فاز (PCM) پر شده است را به عنوان سیستم ذخیره انرژی حرارتی (TES) بررسی می کنیم. انتقال حرارت مزدوج در دیواره وجود دارد. ذوب محدودشده به سمت داخل آب/یخ (Pr=6.2) در عدد رایلی Ra=105 در این سیستم باید بهبود یابد زیرا هدایت حرارتی ماده تغییر فاز پایه کم است. عملکرد حرارتی ماده تغییر فاز ممکن است با افزودن نانوذرات (MgO) و نانوذرات ترکیبی Ag/MgO و با استفاده از کپسول های چند لوبی تحت تاثیر قرار بگیرد. روش شبکه بولتزمن صریح تکراری (LBM) برای بررسی اثرات بارگذاری نانوذرات، نسبت ابعاد (AR) و محیط سطح مقطع بر زمان کامل ذوب به کار برده می شود. استفاده از کپسول 2 لوبی دارای بالاترین AR و محیط سطح مقطع افزایش یافته، زمان ذوب کامل را تا 37 درصد نسبت به ذوب PCM خالص در یک لوله استوانه ای کاهش می دهد. استفاده از نانوذرات MgO با بارگذاری کمتر (0.01) در کپسول 2 لوبی، زمان ذوب کامل PCM خالص را تا 55 درصد کاهش می دهد. وقتی قیمت نانوذرات و ظرفیت سیستم TES را در نظر بگیریم، این بهترین مورد مبتنی بر نانوسیال است. مخلوط PCM و نانوذرات ترکیبی با نسبت وزنی (50:50) توصیه نمی شوند زیرا افزایش ویسکوزیته PCM بیشتر از هدایت پذیری حرارتی PCM است. برای کاهش مقاومت هدایتی حرارتی در بخش پایینی کپسول استوانه ای افقی، پیشنهاد می شود از کپسول چند لوبی برای ذوب PCM خالص به جای نانوذرات گران قیمت تنها استفاده شود.