کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7046921 1457120 2016 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Improvement of a novel heat pipe network designed for latent heat thermal energy storage systems
ترجمه فارسی عنوان
بهبود یک لوله جدید لوله گرمایشی که برای سیستم های ذخیره انرژی حرارتی پنهان شده طراحی شده است
کلمات کلیدی
شبکه لوله گرما، لوله حرارت اولیه لوله گرمایش ثانویه، ضربه جت، شبیه سازی عددی، سیستم های ذخیره انرژی حرارتی گرمایشی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، عملکرد یک شبکه لوله گرما طراحی شده برای یک ذخیره سازی ذخیره انرژی حرارتی نهفته در یک سیستم قدرت خورشیدی متمرکز به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل محور دو بعدی برای توصیف جریان بخار و انتقال حرارت داخل هسته بخار اجرا شد. این شبکه شامل یک لوله حرارت اولیه و یک لوله حرارت مرکزی مرکزی است. انرژی خورشیدی در اواپراتور به شکل دیسک به موتور حرارتی از طریق بخش آدیاباتیک منتقل می شود. گرمای بیش از حد برای جابجایی مواد تغییر فاز از طریق لوله گرمای مرکزی ثانویه استفاده می شود. جریان بخار خروج بخش آدیاباتیک لوله گرمای اولیه را به خازن اصلی مشابه شبیه جت محدود شده است. همانطور که جریان بر روی سطح نفوذ کرده و به صورت شعاعی گسترش می یابد، چندین قسمت مجددا تشکیل شده است که منجر به تراکم غیر یکنواخت در سطح کندانسور می شود. هدف از کار فعلی، بهینه سازی هندسه لوله گرما برای کاهش جداسازی جریان و از این رو بهبود عملکرد لوله گرما است. اثرات خازن اصلی و ورودی ورودی لوله ثانویه به شکل خطوط ساده، توزیع فشار و درجه حرارت خازن اصلی و لوله های حرارت ثانویه مورد بررسی قرار گرفت. تأثیر موقعیت لوله حرارت اولیه مورد بررسی قرار گرفت. دو پیکره بندی مورد بررسی قرار گرفته است، بخش مرکزی و بخش آدیاباتیک قرار گرفته در مرکز است. عملکرد لوله حرارتی با محاسبه مقاومت حرارتی مربوطه مورد ارزیابی قرار گرفت. برای یک مورد با بخش آدیاباتیک لوله، نتیجه نشان داد که شکل های ورودی خازن ها تأثیر قابل توجهی بر پیکربندی مجدد منطقه ندارد، اما تنها توزیع فشار و دمای خازن اصلی و لوله گرمایش ثانویه را تغییر می دهد. در میان اشکال مختلف مورد مطالعه برای ورودی خازن اصلی، ورودی مخروطی، کمترین مقاومت حرارتی را برای هر دو خازن اصلی و ثانویه نشان می دهد. همچنین به این نتیجه رسیدند که قرار دادن بخش آدیاباتیک لوله گرمایش اولیه به سمت خارج، اندازه و مقدار مناطق تجدید پذیر را کاهش می دهد و به طور چشمگیری دما متوسط ​​خازن ها را افزایش می دهد. تضعیف ورودی خازن اصلی، منطقه اصلی گردش را از بین می برد و منجر به توزیع درجه حرارت یکسان در داخل خازن اصلی می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
بهبود یک لوله جدید لوله گرمایشی که برای سیستم های ذخیره انرژی حرارتی پنهان شده طراحی شده است
چکیده انگلیسی
In the present work, the performance of a heat pipe network designed for a latent Thermal Energy Storage unit in a Concentrating Solar Power System was investigated numerically. A two-dimensional axisymmetric model was implemented to describe the vapor flow and heat transfer inside the vapor core. The network consists of a primary heat pipe and a concentric secondary heat pipe. The solar energy impinges on the disk shaped evaporator is transferred to the heat engine through adiabatic section. The excess heat is used to charge the phase change material via the secondary concentric heat pipe. The vapor flow leaving the adiabatic part of the primary heat pipe to the main condenser is similar to the confined jet impingement. As the flow impinges on the surface and spreads out radially, several recirculation zones have formed, resulting in non-uniform condensation on the condenser surface. The objective of the current work is to optimize the geometry of the heat pipe to alleviate flow separation and hence to improve the performance of the heat pipe. The effects of main condenser and secondary heat pipe entrance shapes on streamline contours, pressure and temperature distributions of the main condenser and secondary heat pipes were investigated. The impact of the primary heat pipe position was studied. Two configurations studied are center located adiabatic section and outward positioned adiabatic section. The performance of the heat pipe was evaluated by calculating the corresponding thermal resistances. For a case with tubular adiabatic section, the result showed that the condensers inlets shapes do not have significant effects on the recirculation zone configuration, but only shift up the pressure and temperature distributions of the main condenser and the secondary heat pipe. Among the various shapes studied for the main condenser inlet, tapered inlet results in the lowest thermal resistances for both the main and secondary condensers. It was also concluded that locating the adiabatic section of the primary heat pipe outwards reduces the size and quantity of the recirculation zones and dramatically increases the average temperatures of the condensers. Tapering the main condenser entrance eliminates the primary recirculation zone, resulting in a uniform temperature distribution inside the main condenser.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 108, 5 September 2016, Pages 878-892
نویسندگان
, , ,