جستجو در:
دوره 22، شماره 3 - ( اسفند 1400 )
جلد 22 شماره 3 صفحات 152-143 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
kashani S, Jannesari H, Majidi S. Experimental study of the effect of using wavy pipes and pipe with straps fins on the improvement of the ice formation rate in ice-on-coil thermal storage systems. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (3) :143-152
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-46178-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-46178-fa.html
کاشانی ساناز، جان نثاری حمید، مجیدی سهند. بررسی تجربی تاثیر استفاده از لوله مواج و پره تسمه‌ای در بهبود نرخ انجماد در سامانه ذخیره‌سازی یخ روی کویل. مهندسی مکانیک مدرس. 1400; 22 (3) :143-152
ساناز کاشانی1 
، حمید جان نثاری1 ، سهند مجیدی* 2
، حمید جان نثاری1 ، سهند مجیدی* 2
1- دانشگاه شهید بهشتی
2- دانشگاه شهید یهشتی ،s_majidi@sbu.ac.ir
2- دانشگاه شهید یهشتی ،
چکیده: (1886 مشاهده)
ذخیره سازی انرژی راه حل مشکل ناسازگاری میان زمان عرضه و تقاضا است. ذخیره سرمایشی، از جمله سامانههای ذخیرهساز انرژی میباشد. یکی از معایب این نوع ذخیره سازها، نرخ پایین انتقال حرارت است که معمولاً ناشی از هدایت پایین ماده تغییر فاز دهنده و یا بازده پایین اجزاء سامانه میباشد. در این مقاله بهصورت تجربی به تاثیر استفاده از پره‌های تسمه‌ای در مقایسه با استفاده از لوله موجدار در بهبود نرخ تشکیل یخ در سامانه ذخیره سازی یخ روی کویل پرداخته شده است. مقایسه ضخامت یخ بدست آمده در دو حالت گواه بیشتر بودن کارایی لوله موجدار میباشد. از مهمترین نتایج بهدست آمده میتوان به افزایش 08/21 % حجم یخ تشکیل شده در استفاده از کویل مسی موجدار اشاره کرد. همچنین، میزان مصرف برق برای تولید هر لیتر یخ در حالت استفاده از لوله موجدار 62/0 کیلووات ساعت و برای لوله تسمه دار 72/0 کیلووات ساعت می‌باشدکه نشانگر برتری روش استفاده از لوله موجدار میباشد. همچنین، نتایج حاکی از آن است که در حالت لوله موجدار در برآمدگیها ضخامت یخ تشکیل شده در زیر لوله نسبت به روی لوله بیشتر است، این در حالی است که این مساله در فرورفتگیها برعکس است و ضخامت یخ در ناحیه روی لوله حدود 25% از ضخامت یخ زیر لوله بیشتر است. در ضمن، در دو حالت، ضخامت یخ در انتهای آزمایش در راستای عمودی و راستای افقی کمتر از 1% تفاوت دارند.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
انتقال حرارت و جرم
دریافت: 1399/6/30 | پذیرش: 1400/5/31 | انتشار: 1400/11/10
دریافت: 1399/6/30 | پذیرش: 1400/5/31 | انتشار: 1400/11/10
فهرست منابع
1. Li SF, Liu ZH, Wang XJ. A comprehensive review on positive cold energy storage technologies and applications in air conditioning with phase change materials. Applied Energy. 2019 Dec 1;255:113667. [DOI:10.1016/j.apenergy.2019.113667]
2. Feng PH, Zhao BC, Wang RZ. Thermophysical heat storage for cooling, heating, and power generation: A review. Applied Thermal Engineering. 2020 Feb 5;166:114728. [DOI:10.1016/j.applthermaleng.2019.114728]
3. Zhao Y, Zhang X, Xu X, Zhang S. Research progress in nucleation and supercooling induced by phase change materials. Journal of Energy Storage. 2020 Feb 1;27:101156. [DOI:10.1016/j.est.2019.101156]
4. Yu C, Peng Q, Liu X, Cao P, Yao F. Role of metal foam on ice storage performance for a cold thermal energy storage (CTES) system. Journal of Energy Storage. 2020 Apr 1;28:101201. [DOI:10.1016/j.est.2020.101201]
5. Dinker A, Agarwal M, Agarwal GD. Heat storage materials, geometry and applications: A review. Journal of the Energy Institute. 2017 Feb 1;90(1):1-1. [DOI:10.1016/j.joei.2015.10.002]
6. Khodadadi JM, Hosseinizadeh SF. Nanoparticle-enhanced phase change materials (NEPCM) with great potential for improved thermal energy storage. International communications in heat and mass transfer. 2007 May 1;34(5):534-43. (in persian). [DOI:10.1016/j.icheatmasstransfer.2007.02.005]
7. Elbahjaoui R, El Qarnia H. Thermal analysis of nanoparticle-enhanced phase change material solidification in a rectangular latent heat storage unit including natural convection. Energy and Buildings. 2017 Oct 15;153:1-7. [DOI:10.1016/j.enbuild.2017.08.003]
8. Liu Y, Li X, Hu P, Hu G. Study on the supercooling degree and nucleation behavior of water-based graphene oxide nanofluids PCM. International Journal of Refrigeration. 2015 Feb 1;50:80-6. [DOI:10.1016/j.ijrefrig.2014.10.019]
9. Okuda A, Nagasawa T, Okawa S, Saito A. Research on solidification of water on surface. InProceedings of 14th International Conference on the Properties of Water and Steam 2004.
10. Kiani H, Zhang Z, Sun DW. Effect of ultrasound irradiation on ice crystal size distribution in frozen agar gel samples. Innovative food science & emerging technologies. 2013 Apr 1;18:126-31. [DOI:10.1016/j.ifset.2013.02.007]
11. Chen MW, Mi JX, Wang ZD. The effect of oscillatory flow on nucleation and grain growth in the undercooled melt. Journal of Crystal Growth. 2017 Jun 15;468:32-7. [DOI:10.1016/j.jcrysgro.2016.11.008]
12. Liu J, Janjua ZA, Roe M, Xu F, Turnbull B, Choi KS, Hou X. Super-hydrophobic/icephobic coatings based on silica nanoparticles modified by self-assembled monolayers. Nanomaterials. 2016 Dec;6(12):232. [DOI:10.3390/nano6120232]
13. Zhang P, Lv FY. A review of the recent advances in superhydrophobic surfaces and the emerging energy-related applications. Energy. 2015 Mar 15;82:1068-87. [DOI:10.1016/j.energy.2015.01.061]
14. Kiyomura IS, Manetti LL, Da Cunha AP, Ribatski G, Cardoso EM. An analysis of the effects of nanoparticles deposition on characteristics of the heating surface and ON pool boiling of water. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017 Mar 1;106:666-74. [DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.09.051]
15. Kim MH, Kim DR, Lee KS. Stochastic approach to the anti-freezing behaviors of superhydrophobic surfaces. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017 Mar 1;106:841-6. [DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.10.015]
16. Ismail KA, Lino FA. Fins and turbulence promoters for heat transfer enhancement in latent heat storage systems. Experimental thermal and fluid science. 2011 Sep 1;35(6):1010-8. [DOI:10.1016/j.expthermflusci.2011.02.002]
17. Jannesari H, Abdollahi N. Experimental and numerical study of thin ring and annular fin effects on improving the ice formation in ice-on-coil thermal storage systems. Applied Energy. 2017 Mar 1;189:369-84. (in persian). [DOI:10.1016/j.apenergy.2016.12.064]
18. Languri EM, Aigbotsua CO, Alvarado JL. Latent thermal energy storage system using phase change material in corrugated enclosures. Applied thermal engineering. 2013 Jan 10;50(1):1008-14. [DOI:10.1016/j.applthermaleng.2012.07.012]
19. Hamzeh HA, Miansari M. Numerical study of tube arrangement and fin effects on improving the ice formation in ice-on-coil thermal storage systems. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2020 Apr 1;113:104520.(in persian). [DOI:10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.104520]
20. Morales-Fuentes A, Loredo-Sáenz YA. Identifying the geometry parameters and fin type that lead to enhanced performance in tube-and-fin geometries. Applied Thermal Engineering. 2018 Feb 25;131:793-805. [DOI:10.1016/j.applthermaleng.2017.12.057]
21. Rajasekharan S, Kubair VG, Kuloor NR. Heat transfer to non-Newtonian fluids in coiled pipes in laminar flow. International Journal of Heat and Mass Transfer. 1970 Oct 1;13(10):1583-94. [DOI:10.1016/0017-9310(70)90054-2]
22. Habeebullah BA. An experimental study on ice formation around horizontal long tubes. International Journal of Refrigeration. 2007 Aug 1;30(5):789-97. (in persian). [DOI:10.1016/j.ijrefrig.2006.12.007]
23. Bai J, Pan J, Wang W, Wang K, Wu G. Ice formation prediction and heat transfer analysis of LNG in serpentine tube under supercritical pressure. International Journal of Thermal Sciences. 2020 Mar 1;149:106137. [DOI:10.1016/j.ijthermalsci.2019.106137]
24. Fox RW, McDonald AT, Mitchell JW. Fox and McDonald's introduction to fluid mechanics. John Wiley & Sons; 2020 Jun 30.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |