تحليل اثر زاويه قرارگيري محفظه بر انتقال حرارت تغيير فاز درون يك محفظه بسته با استفاده از فرمولاسيون آنتالپي تخلخل

در اين مقاله با استفاده از يك حل عددي اثر زاويه محفظه بر روي شبيه‌سازي رفتار ذوب يك ماده تغيير فاز دهنده مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در مسئله مورد بررسي، يك گرم‌كن در ديواره سمت چپ قرار گرفته است. ديواره سمت راست و ديواره‌هاي افقي به ترتيب در دماي پايين‌تر از دماي ذوب و عايق حرارتي فرض شده‌اند. معادلات حاكم بر مسئله در ابتدا با يكديگر كوپل شده اند، سپس به شكل بي بعد خود انتقال يافته اند و در نهايت به روش المان محدود با استفاده از كدنويسي كامپيوترسلوشن و زبان متلب حل شده است. در روش حاضر شبكه محاسباتي به صورت ثابت در نظر گرفته شده و به منظور مدل‌سازي فرآيند تغيير فاز از روش آنتالپي متخلخل استفاده شده است. در مدل حاضر جريان سيال در منطقه خميري به عنوان جريان در يك محيط متخلخل در نظر گرفته شده است. زواياي 0 تا 60 درجه به‌منظور بررسي تأثير زاويه محفظه بر رفتار ذوب ماده تغيير فاز دهنده مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان مي‌دهند كه افزايش زاويه محفظه از 0 تا 60 درجه، سبب رفتار ذوب يكنواخت‌تري شده و ميزان انتقال حرارت و نهايتاً ميزان كسر فاز مايع را افزايش مي‌دهد و در نتيجه افزايش زاويه محفظه مي‌تواند كنترل بسزايي بر روي فرآيند ذوب در فرآيند‌هاي توليد داشته باشد.