Influenza delle nanoparticelle sul congelamento all'interno di contenitori dotati di alette

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 14792 (2022) Citare questo articolo

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Caricando diverse forme di nanoparticelle, è possibile modificare la velocità di solidificazione, come è stato analizzato nel lavoro attuale. Sebbene la dispersione delle nanoparticelle possa diminuire la capacità termica, la modalità di conduzione può essere migliorata con tale tecnica e il cambiamento degli stili delle nanopolveri può alterare la forza di conduzione. I termini di velocità sono stati trascurati nel congelamento, quindi le equazioni principali includono due equazioni con forma instabile per scalari di frazione solida e temperatura. L'adattamento della griglia con la posizione del fronte ghiacciato è stato considerato nelle simulazioni utilizzando FEM. Le pareti sinusoidali superiori e rettangolari interne mantengono la temperatura fredda e da queste regioni inizia il congelamento. L'aggiunta di nanomateriali può accelerare il processo di circa il 15,75% (per m = 4,8) e del 29,8% (per m = 8,6). Inoltre, l'utilizzo di particelle a forma di lama può aumentare la velocità di congelamento di circa il 16,69%. L'efficacia di m sul processo di congelamento aumenta di circa il 4% con l'aumento della concentrazione di nanoparticelle.

Ottenere la stabilità tra il consumo minimo e massimo di calore, o addirittura la generazione, è una questione interessante tra gli specialisti dei meccanismi di calore1,2,3,4,5. Negli anni precedenti, scienziati in vari campi di analisi hanno tentato di sviluppare l’uso del riscaldamento. Gli sforzi contengono analisi sull'incremento della procedura termica6,7,8,9,10, promozione dell'unità solare che utilizza sostanze ad alta efficienza11,12,13,14,15 ecc. I meccanismi di accumulo dell'energia hanno una tecnica decente a questo riguardo. Il risparmio energetico può avvenire sotto forma di calore latente nel cambiamento delle fasi della sostanza a temperatura costante16,17,18,19,20. Le sostanze utilizzate per questo stoccaggio erano chiamate PCM. Rispetto alla tipica unità sensibile, è possibile risparmiare un'elevata quantità di calore in volumi molto inferiori di PCM21,22,23,24,25. Nell'ambito dello scarico e del caricamento del calore, il PCM può essere installato con gradienti di temperatura più piccoli26,27,28,29,30. Tuttavia, la bassa conduttività termica dei PCM è lo svantaggio principale delle sostanze PCM nell'esecuzione dei meccanismi termici31,32,33,34,35,36. Pertanto, l'aumento della conduttività termica può essere assunto come parametro chiave per usi industriali37,38,39,40,41,42,43. Cao et al.44 hanno affermato che il tasso di caricamento della paraffina aumenta vertiginosamente con l'aggiunta di alette. Gli autori hanno visto che il numero delle alette è un termine principale per ciascuna temperatura della parete.

Gli autori di45 hanno indagato sull'impatto del tipo di sostanza di superficie estesa e dei nanomateriali sull'efficienza dell'unità solare e hanno affermato che la presenza di tali tecniche può aumentare considerevolmente la fusione del PCM. Zeng et al.46 hanno studiato l'impatto di vari gruppi di posizioni di un foro accumulato con paraffina. Hanno visto che la velocità del cambiamento di fase è aumentata cambiando la posizione in uno stile verticale. Mehta et al.47 hanno presentato un confronto tra i contenitori orizzontali e verticali e hanno visto che la forza di galleggiamento è operativa nell'unità verticale all'interno della procedura di ricarica, portando a una velocità di ricarica approssimativamente fissa rispetto alle unità orizzontali. Usman et al.48 hanno studiato varie forme di dissipatori termici. Hanno visto che installando alette con diverse disposizioni si riduce la temperatura più opportuna. Ciò era dovuto ad un aumento della conduttività termica efficiente. Gli autori di49 hanno indagato l'impatto del Gr e delle proporzioni sulla diffusione per convezione durante il congelamento. Gli autori hanno visto che la velocità del congelamento dipendeva dal calore e dai termini geometrici del meccanismo. Chen et al.50 hanno studiato l'impatto dei mezzi porosi e delle doppie alette triangolari sul caricamento di un contenitore verticale. Hanno visto che l'applicazione di alette triangolari che includono la zona porosa fa sì che il periodo di fusione diminuisca di circa il 98%. I ricercatori del 51 hanno indagato sulla procedura di caricamento della cera di paraffina come PCM all'interno di involucri triangolari e hanno riportato l'impatto effettivo dell'angolo dell'apice sul processo instabile. Mohamed et al.52 hanno indagato sul PCM RT44HC per trovare il risultato di diverse quantità di flusso termico nella parete e hanno visto che aumentando la potenza in ingresso si riduce il tempo richiesto del 42,10%.