خنک کاری مجموعه باتری های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی

در پژوهش حاضر خنک کاری مجموعه ای از باتری های لیتیوم- یون (انباره)، توسط چاه حرارتی (heat sink) میکروکانالی دارای میکرولوله های موجی شکل به همراه نانوسیال نقره- (آب- اتیلن گلیکول50%) بررسی شده است. برای حل معادلات و کوپل میدان سرعت و فشار، از نرم افزار انسیس- فلوینت و روش سیمپل (Simple) استفاده شده است. نتایج نشان می دهد، این سیستم می تواند دمای انباره لیتیوم- یون را بین 295 تا 305 درجه کلوین حفظ کند و در تمام غلظت های مطالعه شده، ماکزیمم اختلاف دمایی در سطح انباره، به ترتیب 5 و 7 درجه کلوین است. هم چنین مشخص شد که افزایش غلظت نانوسیال دمای یکنواخت تری را برای انباره فراهم می آورد و در رینولدزهای بالاتر، اگرچه توزیع دما یکنواخت تر است اما افزایش غلظت نانوسیال اثر محسوسی ندارد، مثلا در 300Re = با افزایش غلظت از صفر تا 1%، بهبود یکنواختی دمای سطح 5/4% است. از طرفی افزایش عدد رینولدز بر قدرت پمپاژ سیال خنک کننده تاثیر منفی دارد. هم چنین نرخ تولید آنتروپی حرارتی و اصطکاکی با افزایش کسر حجمی نانوذرات کاهش می یابد به طوری که در غلظت 1% میزان کاهش آنتروپی اصطکاکی نسبت به سیال خالص برابر 9% است.