بررسی عددی رفتار انجماد درون مبدل حرارتی سه لوله ای حاوی مواد تغییر فاز دهنده با استفاده از فین

در این مقاله به بررسی عددی رفتار انجماد ماده تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی سه لوله ای دو بعدی پرداخته شده است. فضای بین پوسته و لوله ها با RT82 به عنوان ماده تغییر فاز دهنده پر شده است و آب به عنوان سیال گرم در لوله ی داخلی و خارجی جریان دارد. هدف اصلی در این مطالعه بررسی تاثیر چیدمان های فین و افزودن نانو ذره CuO با درصد وزنی مختلف روی فرآیند انجماد ماده تغییر فاز دهنده است. همچنین مقایسه ای بین مبدل حرارتی سه لوله ای با فین و نانو ذره و مبدل حرارتی بدون فین و بدون نانو ذره، صورت پذیرفته است. در ادامه برای بررسی اثر تغییرات دمای سیال ورودی به عنوان پارامتر جریانی، مقایسه ای بین مبدل در دمای مختلف صورت گرفته است. همچنین مقدار انرژی ذخیره شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده این واقعیت است با افزودن نانو ذره زمان انجماد برای تمامی مبدل های بررسی شده با فین نسبت به مبدل بدون فین کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان می دهد، کاهش زمان انجماد نسبت به حالت بدون فین برای چیدمان های لوله داخلی(Case B)، خارجی(Case C)، هر دو لوله جانبی (Case D)، هر دو لوله جانبی (Case E) به ترتیب، %40، %57، 58% و %56 می باشد. همچنین با تغییر دمای سیال از 65 به 60 و 55 درجه سانتی گراد به ترتیب زمان انجماد تا %21 و %34 کاهش یافته است.