متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از پایان‌نامه: سینا وحدتی، گروه فرآیند

خلاصه خبر:

  • عنوان: مدلسازی ریاضی کاربرد مواد تغییر فاز در خودرو جهت کاهش مصرف سوخت
  • ارائه‌کننده: سینا وحدتی
  • استاد راهنما: دکتر مجتبی صدرعاملی
  • استاد ناظر خارجی: دکتر فتح الله فرهادی
  • استاد ناظر داخلی: دکتر امیرحسین سعیدی دهاقانی
  • استاد مشاور: #
  • مکان: دانشکده مهندسی شیمی اتاق 351
  • تاریخ: 1395/3/8
  • ساعت: 8

چکیده
مواد تغییر فاز دهنده موادی هستند که گرما را از طریق تغییر فاز ذخیره می‌کنند و به دلیل قابلیت بالای این مواد در ذخیره‌سازی انرژی و انتقال فاز در حالت دما ثابت (یا تغییر اندکی در دما) بهترین موارد برای ذخیره‌سازی انرژی گرمایی محسوب می‌شوند. اخیرا مواد تغییر فاز دهنده برای گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها، ذخیره انرژی خورشیدی و پایین نگه داشتن دمای کابین خودرو زیر نور مستقیم خورشید مورد استفاده قرار گرفته‌اند. بالارفتن دمای کابین خودرو در معرض نور مستقیم خورشید به خصوص در تابستان همواره باعث احساس ناخوشایندی شدید برای سرنشینان آن می‏شود. این مسئله همچنین به منظور سرمایش کابین، باعث مصرف بالای سوخت ماشین نیز می‏شود. استفاده از مواد تغییر فاز یا PCM از روش‏های پیشرو و نوین در بهبود شرایط دمایی کابین خودرو است. در پژوهش حاضر هدف بررسی شرایط دمایی کابین خودروی سدان در شرایط آب و هوایی بسیار گرم و زیر نور مستقیم خورشید، و بررسی اثر PCM در بهبود این شرایط بود. شبیه‏سازی کابین خودرو می‏تواند به خوبی این تغییرات دمایی را نمایان کند اما به دلیل در دست نبودن داده‏های تجربی کابین واقعی، ابتدا ماکتی با ابعاد یک ششم کابین واقعی تهیه شد و اثر حضور و عدم حضور پارافین 51-53 به عنوان PCM در آن بررسی شد و مشاهده شد که 2 کیلوگرم از این PCM دمای کابین را تا 20 درجه سانتی گراد کاهش می‏دهد. سپس شبیه‏سازی آزمایش با شرایط یکسان در نرم‏افزار Comsol Multiphysics پیاده‏سازی شد و مشاهده شد که نتایج مدل با آزمایش تطابق خوبی دارد به این ترتیب که برای حالت بدون PCM 4.2% و برای حالت با PCM 10.5% خطا با آزمایش مشاهده شد. در نتیجه می‏توان مدل را برای کابین خودرو با اندازه واقعی بسط داد. در نهایت شبیه‏سازی برای کابین خودروی واقعی، با در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی پیشین گزارش شده توسط Al-Kayeim و همکاران، برای اولین بار در این تحقیق انجام شد و مشاهده شد که تعبیه 2.6 کیلوگرم از پارافین 51-53 در سقف خودرو قادر است میانگین دمای کابین را از 54 به 46 درجه سانتی گراد کاهش دهد. همچنین مشاهده شد که استفاده 2.6 کیلوگرم از پارافینºC 55-60 به دلیل ظرفیت حرارتی پایین‏تر، دمای کابین را تا 47 درجه سانتی گراد کاهش می‏دهد. بنابراین پارافین 51-53 کاربرد بهینه‏تری دارد
کلمات کلیدی
مواد تغییر فاز، کابین خودرو، تحلیل حرارتی، مدلسازی ریاضی

5 خرداد 1395 / تعداد نمایش : 826