تحلیل اثر زاویه قرارگیری محفظه بر انتقال حرارت تغییر فاز درون یک محفظه بسته با استفاده از فرمولاسیون آنتالپی تخلخل

در این مقاله با استفاده از یک حل عددی اثر زاویه محفظه بر روی شبیه سازی رفتار ذوب یک ماده تغییر فاز دهنده مورد بررسی قرار می گیرد. در مسیله مورد بررسی، یک گرم کن در دیواره سمت چپ قرار گرفته است. دیواره سمت راست و دیواره های افقی به ترتیب در دمای پایین تر از دمای ذوب و عایق حرارتی فرض شده اند. معادلات حاکم بر مسیله در ابتدا با یکدیگر کوپل شده‏اند، سپس به شکل بی‏بعد خود انتقال یافته‏اند و در نهایت به روش المان محدود با استفاده از کدنویسی کامپیوترسلوشن و زبان متلب حل شده است. در روش حاضر شبکه محاسباتی به صورت ثابت در نظر گرفته شده و به منظور مدل سازی فرآیند تغییر فاز از روش آنتالپی متخلخل استفاده شده است. در مدل حاضر جریان سیال در منطقه خمیری به عنوان جریان در یک محیط متخلخل در نظر گرفته شده است. زوایای 0 تا 60 درجه به منظور بررسی تاثیر زاویه محفظه بر رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهند که افزایش زاویه محفظه از 0 تا 60 درجه، سبب رفتار ذوب یکنواخت تری شده و میزان انتقال حرارت و نهایتا میزان کسر فاز مایع را افزایش می دهد و در نتیجه افزایش زاویه محفظه می تواند کنترل بسزایی بر روی فرآیند ذوب در فرآیند های تولید داشته باشد.