Proceso de cambio de fase térmica en un canal abierto localmente curvado equipado con PCM-PB y calentador durante la convección de nanofluido bajo campo magnético
Autores: Aich, Walid; Selimefendigil, Fatih; Alqahtani, Talal; Algarni, Salem; Alshehery, Sultan; Kolsi, Lioua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Rendimiento térmico
Dinámica de cambio de fase
Canal
Cavidad
Material de cambio de fase
Campo magnético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El rendimiento térmico y la dinámica del cambio de fase en un canal que tiene una cavidad equipada con un calentador y una región de lecho empacado con material de cambio de fase (PCM) se analizan durante la convección de nanolíquidos bajo un campo magnético inclinado. La curvatura de la pared superior encima de la zona PCM también se considera utilizando el método de elementos finitos. Los impactos de la curvatura de la pared superior (entre 0.01H y 0.6H, altura del canal H), la fuerza del campo magnético (MGF) (número de Hartmann entre 0 y 40), la altura (entre 0.1H y 0.4H) y el número (entre 5 y 17) de calentadores en el rendimiento térmico y la dinámica del cambio de fase son estudiados. En las regiones interiores y cercanas a la pared del PCM-PB, los efectos de la curvatura se vuelven opuestos, mientras que el tiempo de completación de fase (tF) aumenta aproximadamente un 42% en el radio más alto de la curvatura. Imponer MGF y aumentar su fuerza tiene impactos positivos en el cambio de fase y el rendimiento térmico. Hay una reducción en tF de aproximadamente y cuando se impone MGF en Ha = 40 para fluidos puros y nanofluidos. Cuando se comparan el rendimiento térmico para todos los casos diferentes, el uso de MGF+nanofluido+PCM proporciona el caso más favorable. Cuando se utiliza el caso de referencia (solo fluido puro sin MGF y PCM), la inclusión de nanopartículas resulta en una mejora del 33.7%, mientras que se incrementa aún más al 71.1% cuando también se instala PCM-PB. El caso más favorable mediante el uso de MGF, nanofluido y PCM-PB resulta en una mejora del rendimiento térmico de aproximadamente 373.9% en comparación con la configuración de referencia.
Descripción
El rendimiento térmico y la dinámica del cambio de fase en un canal que tiene una cavidad equipada con un calentador y una región de lecho empacado con material de cambio de fase (PCM) se analizan durante la convección de nanolíquidos bajo un campo magnético inclinado. La curvatura de la pared superior encima de la zona PCM también se considera utilizando el método de elementos finitos. Los impactos de la curvatura de la pared superior (entre 0.01H y 0.6H, altura del canal H), la fuerza del campo magnético (MGF) (número de Hartmann entre 0 y 40), la altura (entre 0.1H y 0.4H) y el número (entre 5 y 17) de calentadores en el rendimiento térmico y la dinámica del cambio de fase son estudiados. En las regiones interiores y cercanas a la pared del PCM-PB, los efectos de la curvatura se vuelven opuestos, mientras que el tiempo de completación de fase (tF) aumenta aproximadamente un 42% en el radio más alto de la curvatura. Imponer MGF y aumentar su fuerza tiene impactos positivos en el cambio de fase y el rendimiento térmico. Hay una reducción en tF de aproximadamente y cuando se impone MGF en Ha = 40 para fluidos puros y nanofluidos. Cuando se comparan el rendimiento térmico para todos los casos diferentes, el uso de MGF+nanofluido+PCM proporciona el caso más favorable. Cuando se utiliza el caso de referencia (solo fluido puro sin MGF y PCM), la inclusión de nanopartículas resulta en una mejora del 33.7%, mientras que se incrementa aún más al 71.1% cuando también se instala PCM-PB. El caso más favorable mediante el uso de MGF, nanofluido y PCM-PB resulta en una mejora del rendimiento térmico de aproximadamente 373.9% en comparación con la configuración de referencia.