صفحه اصلی فهرست مقالات مشخصات مقاله
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
شماره‌های پیشین نشریه
دوره دوره 52 (1399)
دوره دوره 51 (1398)
دوره دوره 50 (1397)
دوره دوره 49 (1396)
دوره دوره 48 (1395)
دوره دوره 47 (1394)
دوره دوره 46 (1393)
دوره دوره 45 (1392)
دوره دوره 44 (1391)
دوره دوره 43 (1390)
دوره دوره 42 (1389)
دوره دوره 41 (1388)
ایرانی, محسن, سرحدی, فرامرز, بهزادمهر, امین. (1398). تحلیل حرارتی دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز حاوی نانو ذرات. نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 51(4), 131-140. doi: 10.22060/mej.2018.13225.5575
محسن ایرانی; فرامرز سرحدی; امین بهزادمهر. "تحلیل حرارتی دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز حاوی نانو ذرات". نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 51, 4, 1398, 131-140. doi: 10.22060/mej.2018.13225.5575
ایرانی, محسن, سرحدی, فرامرز, بهزادمهر, امین. (1398). 'تحلیل حرارتی دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز حاوی نانو ذرات', نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 51(4), pp. 131-140. doi: 10.22060/mej.2018.13225.5575
ایرانی, محسن, سرحدی, فرامرز, بهزادمهر, امین. تحلیل حرارتی دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز حاوی نانو ذرات. نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر, 1398; 51(4): 131-140. doi: 10.22060/mej.2018.13225.5575

تحلیل حرارتی دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز حاوی نانو ذرات

مقاله 14، دوره 51، شماره 4، مهر و آبان 1398، صفحه 131-140  XML | اصل مقاله [English] اصل مقاله (1098 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2018.13225.5575
نویسندگان
محسن ایرانی1؛ فرامرز سرحدی 2؛ امین بهزادمهر1
1گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، ایران
2مدیر گروه مهندسی مکانیک گروه مهندسی مکانیک دانشگاه سیستان و بلوچستان
چکیده
در این مقاله تحلیل حرارتی دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز حاوی نانو ذرات به صورت عددی بررسی شده است. معادله حاکم بر مسئله انتقال حرارت هدایتی گذرا می‌باشد و توسط تکنیک اختلاف محدود بر پایه روش آنتالپی حل شده است. اعتبارسنجی نتایج عددی تحقیق حاضر با داده‌های تجربی تحقیقات گذشته انجام شده است و توافق مناسبی برقرار است. در مطالعات پارامتری تاثیر کسر حجمی نانو لوله‌های کربنی و نانو ذرات کروی اکسید آلومینیوم و اثر تغییر ضخامت ماده تغییر فاز بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که بهبود مناسبی در عملکرد حرارتی دیوار خورشیدی به واسطه افزودن نانو لوله‌های کربنی و نانو ذرات کروی اکسید آلومینیوم به ماده تغییر فاز پایه حاصل می‌شود. البته نانو لوله‌های کربنی عملکرد بهتری را در اختیار می‌گذارند. دلایل این بهبود شامل افزایش سرعت انتقال حرارت به واسطه افزایش رسانندگی حرارتی و همچنین کامل شدن فرآیندهای ذوب و انجماد در ماده تغییر فاز می‌باشد. برآیند این اتفاقات افزایش راندمان حرارتی دیوار خورشیدی به اندازه 9% برای نانو لوله‌های کربنی با کسر حجمی 3% است. در کل از نتایج تحقیق حاضر می‌توان برای طراحی یک دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز با راندمان حرارتی در حدود %40 استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها
دیوار خورشیدی؛ ماده تغییر فاز بهبود یافته؛ نانو لوله‌های کربنی؛ نانو ذرات کروی اکسید آلومینیوم
موضوعات
انرژی های تجدیدپذیر؛ کارایی انرژی در ساختمان و صنعت
عنوان مقاله [English]
Thermal Analysis of a Solar Wall Equipped to Nano Phase Change Material
نویسندگان [English]
Mohsen Irani1؛ Faramarz Sarhaddi2؛ Amin Behzadmehr1
1Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2Head of Department of Mechanical Engineering Research Laboratory of Renewable Energies and Electromagnetic Fluids, Department of Mechanical Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]
In this paper, the thermal analysis of a solar wall equipped to nano phase change material is carried out, numerically. The governing equation of transient heat conduction is solved by a finite difference technique based on enthalpy method. The validation of numerical results of present study is carried out with the experimental data. There is a fair agreement between numerical results and experimental data. In parametric studies the volume fraction effect of carbon nano tubes and alumina nano particles and the thickness of phase change material is investigated. Present study results showed that suitable improvement in solar wall thermal performance is obtained due to the addition of carbon nano tubes and alumina nano particles to base phase change material. However, carbon nano tubes yield better performance. Performance improvement reasons include the increase of heat transfer speed due to the increase of thermal conductivity and the completion of melting and solidification process. Occurrences resultant leads to a 9% increase in the thermal efficiency of solar wall for 3% volume fraction of carbon nano tubes. Generally, the results of present study give the possibility of the design of a solar wall equipped to phase change material with about 40% of thermal efficiency.
کلیدواژه‌ها [English]
Solar wall, Phase change material, Carbon nano tube, Spherical nano particles of alumina
مراجع
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 127
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 84