شبیه سازی مدیریت گرمایی مواد نانوکامپوزیت تغییرفازدهنده توسط فناوری CFD

بحران انرژی در قرن حاضر، بشر را به فکر استفاده از منابع نوین انرژی رهنمون ساخته است. یکی از این منابع بسیارکارآمد، مواد تغییرفازدهنده است. این مواد، افزون بر ذخیره ­ی انرژیبه­ عنوان عایق­ های گرمایی نیز به­ کار می­ روند و استفاده از این مواد، نیاز بهسامانه­ های ایمن ­سازی مصرف انرژی را نیز حذف می­کند. این مواد با وجود همه برتری ­ها، مشکل­ هایی از جمله نشتی و کم بودن ضریب هدایت گرمایی دارند. درنتیجه استفاده از نانوذره ­های فلزی می­ تواند ویژگی­ های آن ­ها را بهبود بخشد. دراینپژوهش، ذوب شدن واکس پارافین دارای نانوذره­ های Al2O3، Fe2O3، SiO2 و ZnO (با درصدوزنی 2%  و 8%) در یک محفظه ­ی مستطیلی شکل، به وسیله ­ی نرم ­افزار کامسول شبیه­ سازی شده است. تأثیر وجود نانوذره ­ها با درصد وزنی متفاوت بر توزیع دما، توزیع سرعت، دانسیته، ضریب هدایت گرمایی و هم­چنین چگونگی ذوب­شوندگی مورد بررسی قرار گرفته ­اند. نتیجه­ ها نشان می ­دهد که با افزودن 8% وزنی  نانوذره ­ها، ضریب هدایت گرمایی 5/12% افزایش داشته است. با ایجاد شرایط مرزی و اولیه ­ی یکسان برای همه­ ی حالت­ ها، میزان ذوب شدن در حالت 8% وزنی نانوذره ­ها، بیش ­تر از 2% و پارافین خالص است و این نشان می ­دهد که افزودن نانوذره­ ها به پارافین به منظور افزایش نرخ ذوب شدن برای هدف­ های گوناگون مدیریت گرمایی مانند ذخیره ­سازی انرژی می ­تواند مفید باشد.