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

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 می باشد و توسط تکنیک اختلاف محدود بر پایه روش آنتالپی حل شده است. اعتبارسنجی نتایج عددی تحقیق حاضر با داده های تجربی تحقیقات گذشته انجام شده است و توافق مناسبی برقرار است. در مطالعات پارامتری تاثیر کسر حجمی نانو لوله های کربنی و نانو ذرات کروی اکسید آلومینیوم و اثر تغییر ضخامت ماده تغییر فاز بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که بهبود مناسبی در عملکرد حرارتی دیوار خورشیدی به واسطه افزودن نانو لوله های کربنی و نانو ذرات کروی اکسید آلومینیوم به ماده تغییر فاز پایه حاصل می شود. البته نانو لوله های کربنی عملکرد بهتری را در اختیار می گذارند. 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 می باشد. برآیند این اتفاقات افزایش راندمان حرارتی دیوار خورشیدی به اندازه 9% برای نانو لوله های کربنی با کسر حجمی 3% است. در کل از نتایج تحقیق حاضر می توان برای طراحی یک دیوار خورشیدی مجهز به ماده تغییر فاز با راندمان حرارتی در حدود %40 استفاده کرد.