Bir Enerji Depolama Tankının Farklı Konumlarının Erime Ve Katılaşma Sürecine Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Bu çalışmada, içinde Faz Değiştiren Maddenin (FDM) bulunduğu bir enerji depolama tankının dikey ve yatay konumlarının, FDM’nin erime ve katılaşma sürecine etkisi incelenmiştir. Ayrıca tankın sağ tarafına eklenen kanatçıkların katılaşma ve erime süreçlerine etkileri de incelenmiştir. Sayısal simülasyonlar ANSYS-Fluent 12.0 ticari paket programı kullanılarak yapılmıştır. Sayısal simülasyonda FDM olarak parafin mumu kullanılmıştır. Bu madde, gizli ısı depolama sistemlerinde sıklıkla kullanılan bir maddedir. Sistemin başlangıç sıcaklığı sabittir ve maddenin katılaşma ve erime noktaları için ayrı ayrı belirlenmiştir. Elde edilen sayısal sonuçlara göre, faz değişim sürecinin sistemin geometrik yapısına, konumuna, ortamın termal şartlarına ve kullanılan malzemenin özelliklerine bağlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca geometri üzerine yerleştirilen kanatçıkların erime ve katılaşma sürecini oldukça hızlandırdığı da görülmüştür. Ayrıca tankın konumunun faz değişim sürecini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir.

A Numerical Investigation of Effect of Position of the Thermal Energy Storage Container for the Melting and Solidification Process

In this study, a numerical investigation was performed for the melting and solidification process in the different position of thermal energy storage container. The container is full filled with Phase Change Materials (PCM). In addtion, the fins effects in the right side of the container were determined for the phase change process. Transient numerical simulations were performed by using ANSYS-Fluent 12.0 commercial software. For the numerical simulation, the parrafin wax was used as PCM. It usually has been used in the heat storage systems. The initial temperature of the system is uniform and few degrees above the melting and solidification temperature. According to the simulations results, the transient phase change process depends on PCM properties, thermal condition, positions of container and geometrical parameters of system. The results indicate that the presence of fins embedded in the container and the positions of the container significantly accelerates the melting process.