Сравнительный анализ параметров рёбер тепловых труб в парафиновом тепловом аккумуляторе
Ключевые слова:
тепловой аккумулятор, парафин, тепловая труба, эффективность ребра, оптимизация геометрии, задача СтефанаАннотация
Рассмотрен вертикальный тепловой аккумулятор скрытой теплоты на индивидуально оребрённых тепловых трубах (гравитационных термосифонах), встроенных в парафиновый теплоаккумулирующий материал (ПТАМ). Предметом работы является оптимизация формы, числа и размеров продольного оребрения одной тепловой трубы при фиксированной геометрии трубного пучка - шаг труб в ряду P = 116 мм, глубина корпуса D = 145 мм, радиус трубы R = 5 мм - типичных для компактных парафиновых накопителей тепловой энергии на тепловых трубах
Библиографические ссылки
Zalba B., Marín J.M., Cabeza L.F., Mehling H. Review on thermal energy storage with phase change: materials, heat transfer analysis and applications // Applied Thermal Engineering. 2003. Vol. 23, No. 3. P. 251–283.
Sharma A., Tyagi V.V., Chen C.R., Buddhi D. Review on thermal energy storage with phase change materials and applications // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2009. Vol. 13, No. 2. P. 318–345.
Rashidi S., Shamsabadi H., Esfahani J.A., Harmand S. A review on potentials of coupling PCM storage modules to heat pipes and heat pumps // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2020. Vol. 140, No. 4. P. 1655–1713.
Wołoszyn J., Szopa K. A combined heat transfer enhancement technique for shell-and-tube latent heat thermal energy storage // Renewable Energy. 2023. Vol. 202. P. 1342–1356.
Singh S., Iqbal Md. Z. A Review on Effect of Geometric Parameter of Shell and Tube on PCM in Latent Thermal Energy Storage // International Journal of Innovations in Science, Engineering and Management. 2026. Vol. 5, No. 1. P. 146–150.
Zhang Y., Wang Z., Lu B., Luo M. Effect of fin length and angle on the melting process of phase change materials in vertical latent heat storage unit // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy. 2023. Vol. 237, No. 8. P. 1842–1855.
Yang X., Wang X., Liu Z., Luo X., Yan J. Effect of fin number on the melting phase change in a horizontal finned shell-and-tube thermal energy storage unit // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2022. Vol. 236. Art. 111527.
Guo J., Wang X., Yang B., Yang X., Li M.-J. Thermal assessment on solid-liquid energy storage tube packed with non-uniform angled fins // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2022. Vol. 236. Art. 111526.
Pizzolato A., Sharma A., Maute K., Sciacovelli A., Verda V. Design of effective fins for fast PCM melting and solidification in shell-and-tube latent heat thermal energy storage through topology optimization // Applied Energy. 2017. Vol. 208. P. 210–227.
Voller V., Cross M. Accurate solutions of moving boundary problems using the enthalpy method // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1981. Vol. 24, No. 3. P. 545–556.
Jamal-Abad M.T., Martínez A., Carmona M., Cortés C. Numerical analysis of solidification of paraffin-type PCMs by using customary fixed-grid methods // Journal of Energy Storage. 2025. Vol. 114. Art. 115799.
Haque M.N., Akter R., Mojumder M.S.H. An Efficient Explicit Scheme for Solving the 2D Heat Equation with Stability and Convergence Analysis // Journal of Applied Mathematics and Physics. 2025. Vol. 13, No. 7. P. 2234–2244.
Ji C., Qin Z., Dubey S., Choo F.H., Duan F. Simulation on PCM melting enhancement with double-fin length arrangements in a rectangular enclosure induced by natural convection // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2018. Vol. 127, Part C. P. 255–265.
Sun X., Zhang Q., Medina M.A., Lee K.O. Experimental observations on the heat transfer enhancement caused by natural convection during melting of solid–liquid phase change materials (PCMs) // Applied Energy. 2015. Vol. 148. P. 223–232.
Trp A. An experimental and numerical investigation of heat transfer during technical grade paraffin melting and solidification in a shell-and-tube latent thermal energy storage unit // Solar Energy. 2005. Vol. 79, No. 6. P. 648–660.
Himran S., Suwono A., Mansoori G.A. Characterization of Alkanes and Paraffin Waxes for Application as Phase Change Energy Storage Medium // Energy Sources. 1994. Vol. 16, No. 1. P. 117–128.
Аймбетова И.О., Сулейменов У.С., Хадзарагова Е.А., Алкацев М.И. Исследование теплофизических и эксплуатационных свойств теплоаккумулирующих материалов на основе парафинов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. № 11-1. С. 6–17.
ГОСТ 23683-89. Парафины нефтяные твёрдые. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2007.
Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. — М.: Энергоиздат, 1981.
Alexiades V., Solomon A.D. Mathematical Modeling of Melting and Freezing Processes. — Washington: Hemisphere Publishing, 1993.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
