۱۵ نتیجه برای تغییر فاز
دوره ۷، شماره ۴ - ( ۱۰-۱۴۰۲ )
چکیده
با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای انرژی و محدودیت منابع فسیلی، بهره‌وری انرژی و ذخیره‌سازی آن به یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی بشر تبدیل شده است. مواد تغییرفازدهنده (PCMها) به عنوان موادی که قابلیت جذب و آزادسازی انرژی گرمایی را در دمای ثابت دارند، به عنوان راهکاری نوآورانه در حوزۀ ذخیره‌سازی مطرح شده‌اند. این مواد با ظرفیت گرمایی نهان بالا، قابلیت حفظ دمای محیط در یک بازۀ مشخص و سازگاری با محیط زیست، قابلیت بالایی برای به کارگیری در صنایع مختلف دارند. با این حال، پایین بودن رسانایی گرمایی، به ویژه در PCMهای آلی، مانع از کاربرد گستردۀ آنها شده است. برای رفع این چالش، پژوهشگران به دنبال راهکارهایی برای بهبود خواص گرمایی PCMها هستند. یکی از مؤثرترین روش‌ها، افزودن نانوذرات با رسانایی گرمایی بالا به ساختار PCMهاست. در این پژوهش، ضمن بررسی مزایا و چالش‌های استفاده از PCMها، به طور جامع به پیشرفت‌های اخیر در زمینه تهیه و کاربرد نانوکامپوزیت‌های مواد تغییرفازدهنده پرداخته شده است. انواع مختلف نانوذرات مورد استفاده، روش‌های تولید نانوکامپوزیت‌ها، تأثیر نانوذرات بر خواص گرمایی و مکانیکی PCMها، پایدارسازی نانوکامپوزیت‌ها به کمک سطح فعال ها و اصلاح سطح و نیز کاربردهای بالقوه آنها در صنایع مختلف، از جمله مواردی است که در این پژوهش مورد بحث قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که استفاده از نانوذرات می‌تواند به طور قابل توجهی رسانایی گرمایی PCMها را بهبود بخشد که در این میان نانوافزودنی های کربنی بالاترین تاثیر را نشان داده اند. همچنین نانوذرات باعث کاهش نسبی پدیده ابر سرمایش در PCM ها شده اند. با توجه به نتایج تحقیقات انجام شده، نانوکامپوزیت‌های مواد تغییرفازدهنده قابلیت بالایی برای بهبود عملکرد سامانه های ذخیره‌سازی انرژی، کاهش مصرف انرژی در صنایع مختلف و توسعه فناوری‌های پایدار دارند. این نانوکامپوزیت‌ها می‌توانند در صنایع ساختمان، خودرو، الکترونیک و نساجی برای ایجاد محیط‌های راحت‌تر، افزایش بهره‌وری انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مورد استفاده قرار گیرند. با ادامۀ پژوهش‌ها در این زمینه، می‌توان به توسعه مواد تغییرفازدهنده با کارایی بالاتر و کاربردهای گسترده‌تر امیدوار بود.
دوره ۱۰، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۹ )
چکیده
اهداف: در معماری سده اخیر ایران استفاده از روش‌های آسایش حرارتی ایستا فراموش شده و جای خود را به روش‌های پویا داده‌اند که در کنار محدودیت‌ها و بحران‌های زیست‌محیطی، هزینه‌های گزاف و بعضاً کاهش دسترسی به انرژی الکتریکی را موجب شده است؛ در نتیجه لزوم استفاده از عناصر و روش‌های ایستا به‌ویژه در اقلیم‌های گرم که انرژی الکتریکی بیشتری مصرف می‌شود ضروری می‌نماید. یکی از مهم‌ترین عناصر معماری سنتی ایران بادگیر است که به سبب سادگی عملکردی و استفاده از انرژی باد همچنان دارای قابلیت کارکردی است. همچنین در سالیان اخیر به‌کارگیری فناوری‌های نوین در ساختمان، همچون مواد تغییر فاز دهنده، باعث احیای روش‌های ایستا و صرفه‌جویی قابل ملاحظه در مصرف انرژی شده‌اند. لذا پژوهش حاضر تلاش نموده است تا با کاربرد این مواد در ساختار بادگیر به بهبود عملکردی آن در ایجاد سرمایش ایستا کمک نماید.
روش‌ها: پژوهش توسط مدل‌سازی جریان هوا در کانال بادگیر در نرم‌افزار فلوئنت و مقایسه دمای ورودی و خروجی آن انجام گرفته است. در این راستا سه مدل- فایبرگلاس و دو نوع مواد تغییر فاز دهنده با دمای پافشاری متفاوت به‌عنوان پوشش دیواره بادگیر- آزموده شد.
یافته‌ها: آزمون مدل‌ها نشان داد که پوشش مواد تغییر فاز دهنده بسیار بیشتر از پوشش فایبرگلاس (حداقل بین °C۴/۵ تا °C۵/۵) در کاهش دمای خروجی بادگیر موثر بوده‌اند.
نتیجه‌گیری: این میزان از سرمایش، حداقل سه ماه از فصل گرما و مدتی از شبانه‌روز در اقلیم گرم و مرطوب قشم را پوشش می‌دهد و نقش زیادی در کاهش مصرف برق ایفا خواهد نمود.
سیدعلیرضا ذوالفقاری، مهران سعادتی نسب، الهه نوروزی جاجرم،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
امروزه استفاده از نماهای دو پوسته به دلیل تأثیر قابل توجه بر کاهش مصرف انرژی ساختمانها مورد توجه بسیاری از مهندسان قرار گرفته است. تحقیقات پیشین نشان داده است که نماهای دو پوسته در فصل سرد عملکرد حرارتی مطلوبی دارد. این در حالی است که در فصل گرم سال، استفاده از نمای دو پوسته می‌تواند گاهی موجب افزایش بار ساختمان شود. بر این اساس در سالهای اخیر، ایده استفاده از نماهای دو پوسته دارای مواد تغییر فاز دهنده به منظور کاهش مصرف انرژی در فصل گرم سال ارائه شده است. در تحقیق حاضر، با در نظر گرفتن یک ساختمان بلند مرتبه دارای نمای دو پوسته تغییر فاز دهنده در اقلیم تهران، به تحلیل عملکرد حرارتی نماهای دو پوسته تغییر فاز دهنده در طول سال پرداخته شده است. نتایج نشان داد که استفاده از نماهای دو پوسته معمولی، اگر چه در ماه‌های سرد حدود ۲۰ درصد مصرف انرژی را کاهش می‌دهد؛ ولی می‌تواند موجب افزایش ۶/۴ درصدی بار سرمایشی در تابستان شود. این در حالی است که با استفاده از نماهای دو پوسته با شیشه‌های تغییر فاز دهنده مصرف انرژی در ماه‌های سرد و گرم سال، به ترتیب حدود ۴۰% و ۲۶% کاهش خواهد یافت.
یونس پهم لی، سید محمدجواد حسینی کهساری، علی اکبر رنجبر،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله به بررسی عددی رفتار ذوب ماده تغییرفازدهنده در یک مبدل دو لوله‌ای افقی سه بعدی پرداخته شده است. فضای داخلی بین پوسته و لوله با RT۵۰ به عنوان ماده تغییر فاز دهنده پر شده و آب به عنوان سیال گرم در لوله داخلی جریان دارد. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر خروج از مرکزیت لوله داخلی با تغییر موقعیت آن در راستای عمودی به عنوان یک پارامتر هندسی و همچنین تاثیر دما و دبی سیال ورودی به عنوان پارامترهای جریانی بر روی رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده می‌باشد. به منظور مدل‌سازی فرآیند تغییر فاز از روش آنتالپی متخلخل استفاده شده است. مشاهده میگردد در ابتدای فرآیند ذوب هدایت مکانیزم غالب انتقال حرارت بوده و با گذشت زمان جابه‌جایی طبیعی مکانیزم اصلی انتقال حرارت میگردد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش خروج از مرکزیت، ناحیه غالب مربوط به جابه‌جایی طبیعی بیشتر شده و سرعت نفوذ جبهه ذوب افزایش یافته که این امر موجب کاهش قابل توجهی در زمان ذوب میگردد. افزایش دمای سیال ورودی از ۷۰ به ۷۵ و ۸۰ درجه سانتیگراد باعث کاهش زمان ذوب تا ۱۶ و ۲۷ درصد میگردد. همچنین افزایش رینولدز سیال ورودی از ۱۰۰۰ به ۱۵۰۰ و ۲۰۰۰ به ترتیب باعث کاهش زمان ذوب تا ۱ و ۳ درصد می‌شود. این نتایج نشان می‌دهد که افزایش دمای سیال ورودی تاثیر بیشتری را نسبت به دبی در کاهش زمان ذوب دارد.
حبیب رمضان نژاد آزاربنی، منصور درویزه، ابوالفضل درویزه، رضا انصاری،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
هرگاه بار دینامیکی به‌صورت موج ضربه‌ای به یک حجم کنترلی از ماده برخورد کند، گذر این موج از حجم کنترلی می‌تواند باعث ایجاد فازهای مختلفی مانند فاز الاستیک، پلاستیک شود. از دیدگاه میکروسکوپی هنگام تغییر فاز، جریان مادی در حجم‌های کنترلی صورت گرفته و این جریان با انتقال جرم، حرارت، انرژی و مومنتوم همراه خواهد بود. تغییر فاز در ماده باعث تولید ناپیوستگی مادی در حجم کنترلی می‌شود. حین فرآیند تغییر فاز انتقال جرم، انتقال حرارت، انتقال انرژی، انتقال مومنتوم و ... صورت گرفته و معادلات حاکم بر این دسته از پدیده‌ها را معادلات انتقال می‌نامند. در این مقاله برای نخستین بار با به‌کارگیری معادلات انتقال شامل معادلات انتقال جرم، انرژی و مومنتوم، معادلات انتقال حاکم بر رفتار الاستو پلاستیک تیر تحت بار دینامیکی استخراج‌شده است. به‌کارگیری معادلات انتقال به همراه متغیرهای غیر فیزیکی در فرم انتگرالی باعث اعمال شرایط ناپیوستگی در معادلات حاکم به فرم منبع انرژی داخلی شده و باعث حذف شرایط ناپیوستگی می‌شود. این معادلات در مدل کردن پیوسته رفتار الاستوپلاستیک تیر تحت بار دینامیکی بکار گرفته‌شده و مدل پیوسته‌‌ای از رفتار الاستوپلاستیک تیر تحت بار دینامیکی لحظه‌ای ارائه شده است. برای حل این معادلات با پارامترهای غیرفیزیکی از روش المان محدود استفاده شده است. تاریخجه زمانی انتشار موج تنش،کرنش و سرعت در امتداد تیر در دو حالت الاستیک و الاستوپلاستیک ارائه شده است.
سید امیررضا حسینی، رامین کوهی کمالی،
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
شبیه سازی عددی پدیده جوشش از لحاظ تنوع مدل های دو فازی و کارآمدی هر یک همواره جز مسائل چالش بر انگیز بوده است. علاوه بر این انتخاب مدلی که نرخ انتقال جرم و حرارت را به درستی محاسبه کند بر پیچیدگی های مسأله می افزاید. در این تحقیق مسأله جوشش فیلمی مایع اشباع توسط روش دو فازی حجم سیال و به همراه بازسازی هندسی مرز مشترک شبیه سازی عددی شده است. از سه مدل تغییر فاز مرز تیز، مدل لی و مدل تاناساوا برای محاسبه نرخ تغییر فاز و محاسبه ترم های چشمه بطور همزمان در یک مسأله واحد استفاده شده است. جهت صحت سنجی حلگر عددی از مسأله نمونه جوشش یک بعدی استفان استفاده شده است. ناسلت پریودیک، الگوی جریان، شکل حباب و زمان جدایش آن در مدل های مختلف تغییر فاز بررسی و همچنین ضرایب تجربی مورد استفاده در دو مدل لی و تاناساوا ارائه شده است. ناسلت بدست آمده از شبیه سازی با دو رابطه تجربی برنسون و کلیمنکو مقایسه شده است. نتایج با رابطه ناسلت کلیمنکو تطابق خوبی نشان می دهد. نتایج نشان می دهند هر چند که مدل لی به ضریبی تجربی وابسته است اما در مقابلِ مدل مرز تیز و مدل تاناساوا از دقت بالاتری برای پیش بینی جوشش فیلمی روی سطح تخت برخوردار است.
فرامرز طلعتی کلاسر، محمد تقیلو،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
استفاده از مواد تغییر فاز دهنده به منظور افزایش ظرفیت ذخیره/آزاد سازی انرژی، موضوع مورد مطالعه بسیاری از تحقیقات نوین در زمینه مدیریت عرضه انرژی است. مطالعه چنین سیستمهایی مستقیما با مسئله تغییر فاز جامد-مایع در ارتباط است، به طوریکه محاسبه توزیع دما، موقعیت جبهه تغییر فاز و کسر ماده جامد یا مایع شده به موضوع اساسی در این مسائل تبدیل می شود. بررسی فرآیند انجماد و ذوب با در نظر گرفتن پدیده انتقال گرمای جابجایی آزاد در فاز مایع، هدف اصلی مقاله حاضر است. بدین منظور یک مخزن مستطیلی پرده دار حاوی ماده تغییر فاز دهنده، در نظر گرفته شده است. وجود پره به منظور افزایش آهنگ انتقال گرما در نظر گرفته شده است. غوطه ور شدن فاز جامد داخل فاز مایع لزوم در نظر گرفتن شرط مرزی شناوری را روی مرز فاز جامد سبب می شود. از این رو فرآیند ذوب با در نظر گرفتن اثرات جابجایی طبیعی و حرکت فاز جامد داخل فاز مایع مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین اثرات جابجایی طبیعی در فرآیند انجماد نیز مطالعه شده است. با این تفاوت که در فرآیند انجماد نیازی به اعمال شرط مرزی شناوری وجود ندارد. روش عددی مورد استفاده روش بولتزمن شبکه ای بوده و نتایج بر اساس اعداد بی بعد گزارش شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، اثرات جابجایی طبیعی در فرآیند انجماد قابل صرف نظر است، در حالی که در نظر گرفتن اثرات جابجایی طبیعی تغییر چشمگیری در مدت زمان مورد نیاز برای ذوب کامل ماده تغییر فاز دهنده ایجاد می کند.
مجید طهماسبی کهیانی، بهزاد قاسمی، افراسیاب رئیسی،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله ذوب نانو ماده تغییر فازدهنده سیکلو هگزان- مس در یک محفظه مربعی متخلخل ، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دمای اولیه نانو ماده Ti برابر با دمای ذوب آن، Tm ، است. دیواره های افقی این محفظه عایق است. در شروع دمای دیوار عمودی سمت چپ به بالاتر از دمای ذوب نانو ماده تغییر می یا بد. در معادلات بی بعد شده سه پارامتر مؤثر وجود خواهد داشت که عبارتند از: φ, Raو ε. معادلات بی بعد حاکم بر اساس مدل دارسی به دست آمده اند و برای حل این معادلات از روش حجم کنترل استفاده شده است. اثر تغییر پارامترهای مذکور بر میدان جریان و دما ، آهنگ انتقال گرما و مدت زمان لازم جهت ذوب کامل نانو ماده در شرایط مختلف بررسی شده است. نتایج نشان دهنده تاثیر گذاری بالای تغییر تخلخل محیط ، بر روند و مدت زمان ذوب در محفظه است. حال آنکه تاثیر تغییر درصد حجمی نانو ذرات ، تنها ایجاد تاخیر کوچکی در مدت زمان ذوب کامل نانو ماده بوده است. افزایش عدد رایلی باعث افزایش قدرت مکانیزم انتقال گرمای جابجایی در محفظه شده و به تبع آن سرعت ذوب در محفظه افزایش یافته و شکل خط ذوب از حالت خط راست موازی با وجوه عمودی محفظه به خط منحنی شکل تبدیل می شود.
سعید امیرعبداللهیان، حمید جان نثاری،
دوره ۱۷، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۶ )
چکیده
فناوری‌های ذخیره انرژی حرارتی رویکردی نسبتا جدید در کاهش مصرف انرژی و ایجاد تعادل در مصرف، پیک‌سایی و افزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در تامین انرژی می‌باشند. با وجود محاسن زیاد، هنوز چالش‌هایی در مسیر توسعۀ ذخیره‌سازی انرژی حرارتی وجود دارد. یکی از این چالش‌ها، نرخ پایین شارژ و دشارژ در ذخیرهسازهای حرارتی نهان می‌باشد. با توجه به وجود جریان‌های جابجایی طبیعی آرایش لوله‌های سیال و پره‌های حرارتی در بهبود عملکرد این سیستم‌ها نقش بسزایی ایفا می‌کنند. در این پژوهش نرخ ذخیره‌سازی انرژی در یک ذخیره‌ساز حرارتی نهانِ پوسته و لوله به روش عددی، با استفاده از تکنیک آنتالپی-تخلخل مورد مطالعه قرار گرفت و تاثیر افزایش تعداد لوله‌های سیال، جا به جا کردن لوله‌ها به پایین محفظه در آرایش ۴ لوله‌ای، تغییر فاصله لوله‌های بالایی و استفاده از پره‌های حرارتی به هم متصل شده محوری، بررسی شد. کانتورهای سرعت و دمای درون محفظه تحلیل شد و مشاهده گردید صرفا با افزایش تعداد لوله‌ها نمی‌توان مشکل نرخِ انتقال حرارت در پایان فرآیند را افزایش داد و لوله‌ها بایستی در پایین محفظه جایگذاری شده باشند. همچنین نشان داده شد پره‌های محوری می‌توانند باعث کند شدن جریان‌های جابجایی طبیعی و ایجاد نواحی بدون حرکت در سیال شوند که منجر به افت انتقال حرارت از لوله‌ها می‌شود. نتایج شبیه‌سازی پیش‌بینی می‌کند با به کارگیری آرایش چهارلوله‌ای که در آن لوله‌ها به سمت پایین و دیواره پوسته تغییر موقعیت داده‌اند، می‌توان زمان شارژ ۰,۹۵ از ظرفیت مبدل را تا یک چهارم زمان مشابه برای مبدل یک لوله‌ای، کاهش داد.
بابک کامکاری، محمد وهابی،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این تحقیق فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده در داخل محفظه مستطیل شکل به صورت تجربی و عددی مورد مطالعه قرار می گیرد. هدف از این تحقیق بررسی نقش زاویه قرارگیری محفظه بر تشکیل ساختار های جریان جابجایی آزاد در فاز مایع و تاثیر آن بر نرخ ذوب ماده تغییر فاز دهنده است. در بخش تجربی آشکارسازی فرآیند ذوب با تصویر برداری از ماده تغییر فاز دهنده در یک محفظه شفاف انجام می گیرد. سپس با استفاده از روش پردازش تصویری، کسر مایع در لحظات مختلف به دست می آید. تغییر در شکل سطح مشترک جامد-مایع به خوبی نشان دهنده تغییر ساختار جریان های جابجایی در داخل محفظه می باشد. مدل سازی عددی فرآیند به روش انتالپی-تخلخل برای زوایای ۹۰، ۴۵ و ۰° و در دماهای ۵۵، ۶۰ و ℃ ۷۰انجام می شود. نتایج نشان می دهد با کاهش زاویه مخزن از 〖۹۰〗^o به〖۴۵〗^o و ۰^o زمان ذوب ماده تغییر فاز دهنده به ترتیب به میزان ۵۲% و ۳۷% نسبت به محفظه عمودی کاهش می یابد. کاهش زمان ذوب در محفظه با کاهش زاویه به دلیل ظهور جریان های گردابه ای و تشکیل توده های حرارتی در فاز مایع است. با افزایش عدد استفان از ۰,۳۶ به ۰.۴۳ و ۰.۵۵ میزان انرژی ذخیره شده به ترتیب به میزان۵.۴% و ۱۳.۸% افزایش می یابد. همچنین با استفاده از رگرسیون غیر خطی داده ها رابطه ای جهت پیش بینی انرژی ذخیره شده در مخزن برای اعداد استفان و زوایای مختلف مورد بررسی در این تحقیق به دست آمده است.
هژیر احمدکرماج، رضا مداحیان، مهدی معرفت،
دوره ۱۸، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۷ )
چکیده
دوغاب یخ به ترکیبی از ذرات ریز یخ با سیال حمل کننده مایع مانند آب گفته می‌شود. توانایی تغییر فاز در این ترکیب سبب شده که در زمینه‌های ذخیره‌سازی دما و در بخش‌های مختلف تهویه به‌عنوان مبرد سرمایشی سیکل ثانویه به‌شدت مورد توجه محققین قرار بگیرد. در مطالعه حاضر جریان تغییر فاز دهنده دوغاب یخ در داخل لوله‌های افقی به‌صورت عددی و با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت مورد بررسی قرارگرفته است. ماهیت دوفازی ترکیب دوغاب یخ با استفاده از مدل دوفازی اویلر-اویلر و بر پایه تئوری جنبشی جریان‌های دانه‌ای مورد بررسی قرارگرفته است. در این پژوهش اثر تغییر فاز ذرات یخ بر روی میزان حرارت و جرم مبادله شده بین فازی مورد بررسی قرار گرفته و افزایش ۱۲ درصدی ضریب انتقال حرارت محلی برای استفاده از ترکیب دوغاب یخ نسبت به آب خالص تک‌فاز مشاهده شده است. همچنین با بررسی میزان انتقال جرم و انتقال حرارت در طول لوله مشخص شده است که ضریب جابه‌جایی حرارتی در طولی از لوله که بزرگ‌تر از ۱۰-۱۵ برابر قطر لوله است، به صورت ثابت باقی می‌ماند. در حالی که تغییرات میزان جرم میانگین مبادله شده در طول ۱۰ الی ۱۵ برابر قطر لوله به بیشترین میزان ممکن (بین ۲-۵ برابر خروجی) رسیده و پس از آن کاهش می‌یابد ضمن آنکه که در ۲۰ درصد انتهایی طول لوله، روند کاهشی سریع‌تر است.
دوره ۱۸، شماره ۱۱۹ - ( ۱۰-۱۴۰۰ )
چکیده
در این تحقیق یک خشک کن خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک /گرمایی حاوی مواد تغییر فاز به منظور خشک کردن برگ های نعناع طراحی و ساخته شد. عملکرد این خشک کن تحت شرایط آب و هوایی مشهد با طول جغرافیایی ۶۲/۵۹ درجه و عرض جغرافیایی ۲۶/۳۶ درجه مورد بررسی قرار گرفت. اجزای اصلی این خشک کن عبارتند از : پنل فتوولتائیک، کلکتور خورشیدی، فن های دمنده، محفظه حاوی مواد تغییر فاز پارافین آلی و محفظه محصول. آزمایشات خشک کردن بر روی برگ های نعناع به دو روش خشک کردن با خشک کن خورشیدی ترکیبی و خشک کردن طبیعی در سایه با رطوبت اولیه ۸۰ درصد بر پایه تر انجام گرفت و تا رسیدن به رطوبت ۱۲ درصد ادامه یافت. مدت زمان خشک کردن با خشک کن خورشیدی ۲۹۰ دقیقه و به روش طبیعی ۱۵۶۰ دقیقه طول کشید. داده های آزمایشگاهی با هشت مدل خشک کردن لایه نازک در پیشینه پژوهش برازش گردید که مدل دوجمله ای و مدل وانگ و سینق به ترتیب بهترین مدل ها برای خشک کردن طبیعی و با خشک کن خورشیدی ترکیبی بودند. این مدل ها نسبت به مدل های دیگر بیشترین تطبیق را با نسبت رطوبت آزمایشی ( بالاترین ضریب همبستگی و حداقل ریشه میانگین مربعات خطا و مربع کای ) دارند.
مسعود ایرانمنش، محمدصالح برقی‌جهرمی،
دوره ۱۹، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۳۹۸ )
چکیده
یکی از کاربردهای مهم و گسترده انرژی خورشیدی استفاده در خشک‌کن‌های خورشیدی برای محصولات کشاورزی برای نگه‌داری طولانی مدت آنها است. این خشک‌کن‌ها با عبور جریان طبیعی یا اجباری همرفت هوای‌گرم بین محصولات عمل می‌کنند و وابستگی مستقیمی به شدت تابش دریافتی خورشید توسط کلکتور دارند که این مساله باعث ایجاد اختلال در فرآیند خشک‌کردن در صورت عدم وجود منبع انرژی حرارتی در ساعاتی که خورشید در دسترس نیست می‌شود. به‌منظور حل این مشکل از مواد تغییر فاز دهنده (PMC) برای ذخیره انرژی حرارتی استفاده می‌شود. موادی که ظرفیت جذب انرژی گرمایی (مرحله شارژ) را داشته باشند و در صورت نیاز زمان‌هایی که شدت تابش خورشید کم بوده یا در طول شب انرژی جذب‌شده را آزاد کنند (مرحله دشارژ) و موجب تامین انرژی گرمایی لازم در ساعاتی که خورشید در دسترس نیست شده و افزایش مدت زمان استفاده از خشک‌کن بشوند. در این پژوهش با طراحی و ساخت خشک‌کن سینی‌دار خورشیدی غیرمستقیم مجهز به کلکتور لوله خلأ (هیت‌پایپ) و با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PMC) برای ذخیره انرژی حرارتی، بررسی‌های آزمایشگاهی صورت گرفته است. اثر پارامترهای دماهای ورودی و خروجی کلکتور، محفظه خشک‌کن و محیط، رطوبت داخل محفظه خشک‌کن و رطوبت محیط، شدت تابش خورشیدی بر فرآیند خشک‌کردن برای دوحالت، با استفاده از مواد PMC و بدون استفاده از PMC و در سرعت‌های مختلف جریان جابجایی اجباری بررسی و مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند که اثر جریان جابجایی بر سرعت بخشیدن به فرآیند خشک‌کردن بیش از اثر استفاده از مواد ذخیره‌کننده بوده است.
محمدصالح برقی‌جهرمی، ولی کلانتر، مهران عبدالرضایی،
دوره ۲۰، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۹ )
چکیده
در مطالعه حاضر، تهویه طبیعی خورشیدی با هدف کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و درنتیجه کاهش گازهای گلخانه‌ای، در شرایط آب‌وهوایی گرم و خشک مورد بررسی قرار گرفته است. رفتار متغیرهای مختلف سیال شامل (دما، سرعت و دبی) در حالات گوناگون اندازه‌گیری و مورد مقایسه قرار گرفته است. از آنجایی که تشعشع خورشیدی طی روز ثابت نیست تهویه خورشیدی غیرفعال ناپایا است. در این راستا جریان جابه‌جایی طبیعی در تهویه‌ساز خورشیدی دارای جاذب حرارتی مسی، محفظه شیشه‌ای دوجداره به‌منظور جلوگیری از اتلاف انرژی حرارتی و همچنین مواد تغییر فازدهنده برای ذخیره انرژی حرارتی مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. تهویه‌ساز در وضعیت بدون مواد تغییر فازدهنده با توجه به ایجاد اختلاف دمای مناسب توانسته است پدیده دودکشی برای تهویه طبیعی را در بخشی از ساعات روز امکان‌پذیر کند، اما در ساعات اولیه شب دمای تهویه‌ساز با دمای محیط یکسان شده و پدیده دودکشی به‌منظور تهویه مناسب در دسترس نخواهد بود. در تهویه‌ساز مجهز به مواد تغییر فازدهنده سیستم توانسته است به‌طور قابل قبولی در کاهش اُفت دمایی در ساعاتی از شبانه‌روز که تشعشع خورشیدی وجود ندارد نقش مهمی را ایفا کند که به‌دنبال آن پایابودن نرخ جریان هوا را در بر خواهد داشت. در حقیقت هدف اصلی استفاده از مواد تغییر فازدهنده در تهویه خورشیدی غیرفعال همین اثر، یعنی استفاده از انرژی اضافی در موارد فقدان انرژی است.
محمد مزیدی شرف آبادی، نهی مجید کرم، رضا کرد،
دوره ۲۴، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله تأثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده به‌عنوان عامل بهبود انتقال حرارت در ترانسفورماتورهای توزیع برق به‌طور تجربی بررسی شده است. برای بهبود خنک‌کاری ترانسفورماتور، روش جدیدی پیشنهاد شده که شامل افزودن پارافین در داخل ظروف آلومینیومی دربسته به روغن ترانسفورماتور است. بستر آزمون استفاده‌شده شامل یک ترانسفورماتور برق به همراه روغن ترانسفورماتور، دو گرم‌کن برقی، تنظیم‌کننده توان، دوربین حرارتی، دستگاه اندازه‌گیری استقامت دی‌الکتریک روغن و حسگرهای دما که در مکان‌های مختلف قرارگرفته‌اند، می‌باشد. نتایج تجربی نشان داد که افزودن ۸ کیلوگرم پارافین به روغن ترانسفورماتور، باعث کاهش دمای ترانسفورماتور به‌ویژه در شرایط آب و هوایی گرم تابستان می‌شود و دمای میانگین روغن ترانسفورماتور را از ۷/۴۶ به ۵/۴۲ سانتیگراد کاهش می‌یابد. در این آزمایش مشخص شد که وقتی دمای روغن به‌طور ناگهانی و سریع طی یک ساعت افزایش یابد، افزودن پارافین به‌خوبی نمی‌تواند باعث دفع حرارت و کاهش دما شود. در انتها تأثیر افزایش مداوم و بالای دما بر عایق روغن بررسی شد. نتایج نشان داد که با به‌کارگیری پارافین، مقدار ولتاژی که روغن می‌تواند به‌عنوان عایق الکتریکی تحمل کند از ۸/۵۶ به ۶۱ کیلوولت افزایش می‌یابد.
