A Numerical Study on the Melting Behaviors of Paraffin with and without Al2O3 Nanoparticles

Authors : Büşra Arslan, Mustafa Ilbaş

Pages : 1243-1248

Doi:10.2339/politeknik.881151

View : 26 | Download : 8

Publication Date : 2021-09-01

Article Type : Research

Abstract :Faz Değiştiren Malzemelerin (FDM) kullanımı ısıl enerji depolamadaki en verimli yöntemlerden biridir. Organik FDM’ler arasında olan parafin, kolay ulaşılabilir olması ve yüksek ısı depolama kapasitelerine sahip olması sebebiyle ısıl depolama uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Ancak düşük ısıl iletkenlikleri sebebiyle sistemlerin ısıl şarj/deşarj (erime/katılaşma) hızını önemli ölçüde sınırlamaktadır. Parafinin ısıl iletkenliğini arttırmak amacıyla uygulanan birçok yöntem bulunmaktadır. Bu çalışmada dikdörtgen bir erime alanı içinde saf parafin (Rubitherm RT50) ve kütlece %10 Al2O3 nanopartikül katkılı parafinin erime süreçleri sayısal olarak araştırılmıştır. Karşılaştırma yapabilmek için, hem erime sıcaklığı 50 °C olan saf parafin hem de nanopartikül katkılı parafin için dikdörtgen alanın duvar sıcaklığının 65 °C, 70 °C ve 75 °C’ye arttırılmasının toplam erime zamanına etkisi incelenmiştir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yaklaşımının kullanıldığı bu çalışmada, sayısal analizleri yapmak için ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır Çalışma sonucunda Al2O3 nanopartikül kullanımının parafinin ısı transfer hızını arttırdığı tespit edilmiştir.
Keywords : Faz değiştiren malzeme, parafin, Al2O3 nanopartikül, hesaplamalı akışkanlar dinamiği