Challenges in the computer modeling of phase change materials
Izzivi v računalniškem modeliranju materialov s fazno spremembo

angleški

2012

letnik 46, številka 4

materiali s faznimi premenami (PCM)   entalpijska metoda   metoda učinkovite toplotne kapacitete   sončni kolektor 

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Materiali s faznimi premenami (PCM) so uveljavljena kategorija materialov z mnogimi področji uporabe: od stabilizacije temperature do shranjevanja toplote ali hladu. Glavni princip PMS je uporaba latentne toplote pri fazni premeni za shranjevanje energije. Čeprav je mogoče uporabiti kot PCM mnoge čiste kemijske elemente, se pogosto uporablja mešanica različnih elementov. Glavni razlog za uporabo mešanice za PCM je zagotavljanje želene temperature tališča za določen namen. Vendar pa mešanica PCM-ov zahteva natančne in izvedljive metode za določanje fizikalnih lastnosti. Numerično modeliranje termičnih lastnosti materialov zahteva zanesljivo določene termične lastnosti, kar bistveno vpliva na natančnost in zanesljivost simulacij in njihovih rezultatov. Termične lastnosti PCM-materialov navadno določamo z DSC-metodo, ki temelji na merjenju temperature in toplote preiskovanega in referenčnega materiala. Obstaja več načinov, kako modelirati materiale s faznimi premenami. V tem članku je glavna pozornost posvečena entalpijskemu približku in metodi efektivne toplotne kapacitete. Obe tehniki, ki uporabljata rezultate DSC-meritev, omogočata uporabo latentne toplote, kar omogoča učinkovito simuliranje shranjevanja toplote ali hladu. Predstavljeni metodi sta bili uporabljeni z uporabo rezultatov iz DSC-meritev za simulacijo sončnega kolektorja s PCM-materiali. Predstavljeni so rezultati z diskusijo. Članek obravnava tudi problem nezanesljivosti podatkov o lastnostih materialovin njihov vpliv na numerično simulacijo.

10.07.2013