بررسي عددي تأثير مواد تغيير فاز دهنده حاوي نانو ذرات لوله كربني چند جداره در بهبود عملكرد چاه حرارتي تجهيزات الكتريكي

چاه‌هاي حرارتي همواره در خنك‌سازي تجهيزات الكتريكي نقش مهمي ايفا مي‌كنند. دراين پژوهش در يك رويكرد جديد از پارافين به عنوان ماده تغيير فاز دهنده با توجه به محدوده دماي تغيير فاز مناسب با نانوذرات لوله كربني چند جداره به‌صورت همگن در يك چاه حرارتي استفاده شده است. براي مدل‌سازي و حل معادلات حاكم از نرم‌افزار انسيس فلوئنت با روش حجم محدود و الگوريتم پيزو استفاده‌شده است. فرآيند ذوب ماده تغيير فاز دهنده به‌صورت عددي با اعمال سه شار حرارتي 10000، 20000 و 30000 وات بر مترمربع به كمك روش آنتالپي-تخلخل در فضاي سه‌بعدي بررسي شده‌است. بر اساس نتايج به‌دست آمده در حين فرآيند تغيير فاز، اضافه نمودن نانو‌ذرات با درصدهاي حجمي 4، 6 و 8 درصد، عملكرد بهتري در جهت كاهش دماي تغيير فاز داشته‌است. پس از اتمام فرآيند تغيير فاز تغيير فاز، افزايش درصد حجمي نانو ذرات هميشه تاثير مثبتي نداشته و از ميان گزينه‌هاي پيشنهادي نانوذره با كسر حجمي 4 درصد بهترين عملكرد را داشته است. ايجاد اين شرايط ناشي از افزايش انتقال حرارت هدايتي در ماده تغيير فاز دهنده بدليل كاهش‌ لزجت مي‌باشد. به طور كلي افزودن 8 درصد نانوذره، زمان ذوب كامل را 15 درصد نسبت به ماده تغيير فاز دهنده خالص افزايش‌ داده است.