Влияние наночастиц на замерзание внутри контейнера с ребрами

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 14792 (2022) Цитировать эту статью

617 Доступов

2 цитаты

Подробности о метриках

При загрузке наночастиц различной формы можно изменить скорость затвердевания, что было тщательно изучено в текущей работе. Хотя дисперсия наночастиц может снизить теплоемкость, с помощью такой технологии можно улучшить режим проводимости, а изменение типа нанопорошков может изменить силу проводимости. При замерзании не учитывались скоростные члены, поэтому основные уравнения включают два уравнения нестационарной формы для скаляров твердой доли и температуры. Адаптация сетки к положению фронта льда учитывалась при моделировании с использованием FEM. Верхняя синусоидальная и внутренняя прямоугольная стенки поддерживают холодную температуру, и с этих областей начинается замерзание. Добавление наноматериала может ускорить процесс примерно на 15,75% (для m = 4,8) и 29,8% (для m = 8,6). Кроме того, использование частиц лопастной формы может увеличить скорость замерзания примерно на 16,69%. Эффективность m в процессе замораживания возрастает примерно на 4% с увеличением концентрации наночастиц.

Достижение стабильности между минимальным и максимальным потреблением или даже выработкой тепла является увлекательной задачей специалистов по тепловому машиностроению1,2,3,4,5. В предыдущие годы учеными в различных областях анализа были предприняты попытки развития использования тепла. Работы включают в себя исследования по развитию тепловых технологий6,7,8,9,10, продвижению солнечных батарей с использованием веществ с высокой эффективностью11,12,13,14,15 и т. д. Механизмы хранения энергии имеют достойную технологию по этому вопросу. Экономия энергии может происходить за счет скрытого тепла при смене фаз вещества при постоянной температуре16,17,18,19,20. Вещества, использованные для этого хранилища, получили название ПКМ. По сравнению с типичными чувствительными блоками, большое количество тепла может быть сохранено при очень меньших объемах PCM21,22,23,24,25. При отводе и зарядке тепла PCM можно устанавливать при более низких температурных градиентах26,27,28,29,30. Тем не менее, низкая теплопроводность ПКМ является ключевым недостатком веществ ПКМ в работе тепловых механизмов31,32,33,34,35,36. Таким образом, увеличение теплопроводности можно считать ключевым параметром для промышленного использования37,38,39,40,41,42,43. Цао и др.44 отметили, что скорость загрузки парафина резко возрастает за счет добавления ребер. Авторы увидели, что количество ребер является основным фактором для каждой температуры стенки.

Авторы45 исследовали влияние типа вещества, протяженной поверхности и наноматериала на эффективность солнечной установки и заявили, что наличие таких технологий может значительно увеличить плавление ПКМ. Цзэн и др.46 исследовали влияние различных наборов мест на яму, скопившуюся парафином. Они увидели, что скорость изменения фазы увеличилась при изменении локации на вертикальный стиль. Мехта и др.47 представили сравнение между горизонтальными и вертикальными контейнерами и увидели, что плавучая сила действует в вертикальном блоке в процессе зарядки, что приводит к примерно фиксированной скорости зарядки по сравнению с горизонтальными контейнерами. Усман и др.48 исследовали различные формы теплоотвода. Они увидели, что установка ребер различного расположения снижает наиболее подходящую температуру. Это произошло за счет увеличения эффективной теплопроводности. Авторы49 исследовали влияние Gr и соотношения сторон на конвекционную диффузию при замерзании. Авторы увидели, что скорость замерзания зависит от тепла и геометрических условий механизма. Чен и др.50 исследовали влияние пористой среды и двойных треугольных ребер на загрузку вертикального контейнера. Они увидели, что применение треугольных ребер, включая пористую зону, сокращает период плавления примерно на 98%. Исследователи51 изучили процедуру загрузки парафина в виде ПКМ внутри треугольных корпусов и сообщили об эффективном влиянии угла вершины на нестационарный процесс. Мохамед и др.52 попросили RT44HC PCM определить результат различных величин теплового потока на стенках и увидели, что увеличение входной мощности уменьшает необходимое время на 42,10 процента.