کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4995131 1458699 2018 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Pore-scale visualization and measurement of paraffin melting in high porosity open-cell copper foam
ترجمه فارسی عنوان
تجسم و اندازه گیری پارامتر در ذوب پارافین در فوم مسیله باز بافت تخلخل بالا
کلمات کلیدی
تغییر مرحله ذوب، تجسم و اندازه گیری، فوم فلزی، مقیاس پوسته، گسترش حجم، همبستگی زمان ذوب،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک بررسی تجربی و اندازه گیری بر روی تغییر فاز ذوب پارافین در فوم مسیله باز بافت تخلخل در مقیاس نمک انجام شده است. با استفاده از دوربین با کیفیت بالا و دوربین مادون قرمز، زمینه های فاز و دما از پارافین-فوم و نمونه های پارافین خالص برای تصویربرداری از پدیده ذوب دقیق گرفته می شود. دمای موضعی هر دو ماتریس پارافین و فوم مایع با ترموکوپل ها برای بررسی خصوصیات حرارتی و اثرات عدم تعادل حرارتی محلی اندازه گیری می شود. نتایج تجربی پروسه های فیزیکی متعددی در معادن را نشان می دهد که شامل تکامل رابط تغییر فاز جامد و مایع، افزایش حجم پارافین، حرکت پارافین جامد و انتشار حباب های هوا از پارافین است. تحت تاثیر متقابل این فرایندهای فیزیکی، نشان می دهد که فوم مسی با تخلخل بالا 0.974 به طور موثر رابط رابط فاز را گسترش می دهد و میزان پاسخ حرارتی پارافین را بهبود می بخشد. در نتیجه، نرخ ذوب شدن پارافین بیش از دو برابر افزایش می یابد، در حالیکه کاهش مقدار گرمای نهان تنها 2.6٪ است. علاوه بر این، اثر معنی دار عدم تعادل حرارتی محلی بین پارافین و فوم مسی در طی فرایند ذوب شدن نمونه فوم پارافین-مس یافت می شود. در نهایت، از طریق به طور کلی نتایج از اندازه گیری های تجربی در حال حاضر، همبستگی برای زمان ذوب بدون بعد از نمونه فوم پارافین مس در مقیاس نمک توسعه یافته است. تحقیق حاضر می تواند در درک بهتر ذوب در فوم متمرکز شده و راهنمایی برای تجزیه و تحلیل نرم افزار و عملکرد کامپوزیت فوم پارافین / فلزی ارائه دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
تجسم و اندازه گیری پارامتر در ذوب پارافین در فوم مسیله باز بافت تخلخل بالا
چکیده انگلیسی
In this paper, a visualization and measurement investigation is performed on melting phase change of paraffin in high porosity open-cell copper foam at pore scale. With the aid of high definition camera and infrared camera, the phase and temperature fields of paraffin-foam and pure paraffin samples are captured to visualize the detailed melting phenomena. The local temperatures of both paraffin and copper foam matrix are measured by the thermocouples to study the thermal response characteristic and local thermal non-equilibrium effect. The experimental results reveal multiple pore-scale physical processes including the evolution of solid-liquid phase change interface, volume expansion of paraffin, motion of solid paraffin and release of air bubbles from paraffin. Under the combined influences of these physical processes, it shows that copper foam with a high porosity of 0.974 effectively extends the phase change interface and improves the thermal response rate of paraffin. As a result, the melting rate of paraffin has increased by more than two times, while the reduction in the amount of latent heat is only 2.6%. Moreover, significant effect of local thermal non-equilibrium between paraffin and copper foam is found during the melting process of paraffin-copper foam sample. Finally, through generalizing results from present experimental measurements, a correlation for dimensionless melting time of the paraffin-copper foam sample at pore scale is developed. The present investigation can contribute to a better understanding of melting in metal foam and provide guidance for the application and performance analysis of paraffin/metal foam composite.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Thermal Sciences - Volume 123, January 2018, Pages 73-85
نویسندگان
, , , ,