مدلسازی یک برج پرشده متشکل از کپسول های کروی حاوی مواد ذخیره کننده ی انرژی (pcms)

مواد تغییر فاز دهنده(pcms ) به عنوان ذخیره کننده¬ی انرژی در موارد زیادی استفاده می¬گردند. برای کاربرد این مواد ضروری است تا pcm در یک پوسته با هندسه¬¬ی مشخص کپسول¬ شود و هندسه¬ی کروی یکی از مهم¬ترین و معمول¬ترین این هندسه¬ها به¬شمار می¬رود. در این تحقیق، ابتدا یک مدل جدید برای پیش¬بینی رفتار حرارتی یک کپسول کروی حاوی pcm ارائه شده و در ادامه مدلسازی برج پرشده انجام شده است. به این منظور برج توسط کپسول¬های کروی حاوی آب به عنوان pcm پرشده و هوا به عنوان سیال سرد انتخاب شده است. موازنه¬ی انرژی تحت شرایط متغیر با زمان برای هوا و آب در یک حجم کنترل دیفرانسیلی انجام شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر سیستم توسط روش حل عددی تفاضل محدود حل شده¬ و توزیع دما در طول برج پرشده به دست آمد. به منظور ارزیابی مدل ارائه شده برای یک کپسول و برج پرشده، نتایج حاصل از این مدل¬ها با داده¬های تجربی مقایسه شد. این مقایسه نشان داد که تطابق مطلوبی بین این داده¬ها وجود دارد ( 8/2 درصد خطای نسبی برای مدلسازی یک کپسول و 5/1 درصد خطای نسبی برای مدلسازی بستر حاوی کپسول¬های کروی). پس از ارزیابی و تایید مدل ارائه شده، تاثیر پارامتر¬های مهم مثل قطر کپسول، دمای سیال سرد ورودی، دمای اولیه¬ی pcm ومیزان تخلخل برج بر عملکرد بستر مورد بررسی قرار گرفت.