Storing Energy from External Power Supplies Using Phase Change Materials and Various Pipe Configurations
Notice bibliographique
Résumé
Phase change materials are commonly used for energy storage. Heat transfer enhancement and heat storage are the two main goals in this paper. A cylindrical pipe covered with phase change material is investigated numerically. Ideally, a high temperature liquid flows through the pipe, resulting in heat transferred to the phase change material. To enhance the heat transfer, various configurations involving the addition of a twisted tape inside of the pipe and the use of helical shape pipes were investigated. A straight pipe with no twisted tape insert was also analyzed and used as a benchmark case. All the configurations had constant properties such as material selection, overall size, pipe diameter and inlet Reynold’s number, so the performance could be compared under similar conditions. All initial configurations were simulated and the heat transfer rate, Nusselt number, friction factor and performance evaluation criterion (PEC) of the designs were determined. It was found that the heat transfer rate and Nusselt number of all the various designs yielded higher results than the reference straight pipe configuration. Additionally, due to the added complexity in the flow caused by the insert, the friction factor of all the configurations was also higher. The helical pipe configuration was the only configuration that had a PEC higher than that of the reference straight pipe. This is because the negative impacts caused by the friction factor outweighed the gains in Nusselt number for the twisted tape designs. It was also hypothesized that lowering the inner diameter of the helical pipe would increase the PEC. Further simulations with modified inner diameters were done to test the hypothesis. The simulations confirmed the hypothesis, as the pipes with inner diameters 0.75 and 0.5 cm led to a 50% and 150% increase in the PEC respectively, when compared to an inner diameter of 1 cm. It was also determined that smaller inner diameters led to lower outlet temperatures meaning a higher percentage of the thermal energy from the fluid was transferred to the phase change material.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».