در مطالعه حاضر، بهینهسازی چند هدفه عملکرد ذخیرهسازی انرژی گرمای نهان در یک مبادلهکن گرمایی دو لولهای با دیواره داخلی موجدار انجام شده است که در آن هر دو دیدگاه گرمایی و سیالاتی در نظر گرفته شده است. با استفاده از نرم افزار تجاری Ansys-Fluent، از مدل k-ɛ RNG برای شبیه سازی جریان آشفته آب داغ و از مدل انتالپی-تخلخل برای شبیهسازی رفتار PCM-RT35 استفاده شده است. دامنه و تعداد موج دیواره داخلی به عنوان متغیرهای بهینهسازی و کمترین زمان شارژ PCM و افت فشار جریان آب به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شدهاند. علاوهبر این، از روش سطح پاسخ به عنوان روش بهینهسازی و از تابع مطلوبیت به عنوان معیار تصمیمگیری برای انتخاب سیستم بهینه استفاده شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد با افزایش دامنه و عدد موج، افت فشار در کانال افزایش یافته و زمان شارژ نیز به دلیل ایجاد گردابه و افزایش سطح انتقال گرما کاهش مییابد. همچنین نتایج بهینهسازی نشان میدهد که در مقایسه با هندسه ساده، زمان شارژ تا 45% کاهش مییابد در حالی که افت فشار حدود 5% در سیستم بهینه افزایش مییابد.
Briache A, Afass A, Ouardouz M, Ahachad M, Mahdaoui M. A Comparative Analysis of Enhancement Techniques in a PCM-Embedded Heat Sink: Fin forms, Nanoparticles, and Metal Foam. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2024; 229:125730.
Gür M, Gürgenç E, Coşanay H, Öztop HF. Novel nano-Y2O3/myristic acid nanocomposite PCM for cooling performances of electronic device with various fin designs. Journal of Energy Storage. 2024; 100:113646.
Mahdavi A, Farhadi M, Gorji-Bandpy M, Mahmoudi A. A comprehensive study on passive cooling of a PV device using PCM and various fin configurations: Pin, spring, and Y-shaped fins. Applied Thermal Engineering. 2024; 252:123519.
Liang Y, Yang H, Wang H, Bao X, Cui H. Enhancing energy efficiency of air conditioning system through optimization of PCM-based cold energy storage tank: A data center case study. Energy. 2024; 286:129641.
Priyadarshi G, Kiran Naik B. Experimental study of novel desiccant coated energy exchanger employing PCM – Silica gel working pair for air conditioning and thermal energy storage application. Energy Conversion and Management. 2024; 321:119042.
Sharma RK, Kumar A, Rakshit D. A phase change material (PCM) based novel retrofitting approach in the air conditioning system to reduce building energy demand. Applied Thermal Engineering. 2024; 238:121872.
Bashir MA, Ali HM. Design and analysis of PCM integrated solar receiver with double-helical tube structure. Journal of Energy Storage. 2024; 84:110872.
Fallah Najafabadi M, Farhadi M, Talebi Rostami H. Numerically analysis of a Phase-change Material in concentric double-pipe helical coil with turbulent flow as thermal storage unit in solar water heaters. Journal of Energy Storage. 2022; 55:105712.
اشرفی م، محمدیون ح و دیبایی بناب م، بهبود عملکرد گردآور خورشیدی و افزایش بهرهوری انرژی خورشید با بکارگیری مواد تغییر فازی. مجله مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د 51، ش1، ص 29-38، 1400.
Qasem NAA, Abderrahmane A, Belazreg A, Younis O, Khetib Y, Guedri K. Investigation of phase change heat transfer in a rectangular case as function of fin placement for solar applications. Case Studies in Thermal Engineering. 2024; 54:103996.
Mahdi JM, Lohrasbi S, Nsofor EC. Hybrid heat transfer enhancement for latent-heat thermal energy storage systems: A review. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019; 137:630-49.
نعمتپور الف و شیخ الاسلامی م، بررسی عددی اثر افزایش تعداد و چیدمان لوله داخلی درون مبادلهکن گرمایی سه لولهای بر رفتار انجماد مواد تغییر فاز دهنده با نانو ذرات Al2O3. مجله مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د 51، ش1، ص 257-266، 1400.
Iranmanesh A, Moshizi SA. Enhancing melting and solidification characteristics of a triple-pipe latent heat energy storage system via a wavy central wall with a sinusoidal fixed wavelength. Journal of Energy Storage. 2024; 79:110218.
Said A, Togun H, Abed AM, Biswas N, Mohammed HI, Sultan HS, Mahdi JM, Talebizadehsardari P. Evaluation of wavy wall configurations for accelerated heat recovery in triplex-tube energy storage units for building heating applications. Journal of Building Engineering. 2024; 94:109762.
Boudjemline A, Togun H, Mohammed HI, Mahdi JM, Khedher NB, Talebizadehsardari P, Keshmiri A. Analysis and comparative assessment of charging dynamics in vertical multi-channel latent heat storage system with corrugated wavy channels. Journal of Energy Storage. 2024; 90:111903.
Shahsavar A, Goodarzi A, Talebizadehsardari P, Arıcı M. Numerical investigation of a double-pipe latent heat thermal energy storage with sinusoidal wavy fins during melting and solidification. International Journal of Energy Research. 2021; 45 20934-48.
Eisapour M, Eisapour AH, Shafaghat AH, Mohammed HI, Talebizadehsardari P, Chen Z. Solidification of a nano-enhanced phase change material (NePCM) in a double elliptical latent heat storage unit with wavy inner tubes Author links open overlay panel. Solar Energy. 2022; 241:39-53.
Ghalambaz M, Melaibari, AA, Chamkha AJ, Younis O, Sheremet M. Phase change heat transfer and energy storage in a wavy-tube thermal storage unit filled with a nano-enhanced phase change material and metal foams. Journal of Energy Storage. 2023; 54:105277.
Bianco N, Fragnito A, Iasiello M, Mauro GM, Mongibello L. Multi-objective optimization of a phase change material-based shell-and-tube heat exchanger for cold thermal energy storage: experiments and numerical modeling. Applied Thermal Engineering. 2022; 215:119047.
Ansari AB. Optimization of Fin Arrangement in a Double-Pipe Heat Exchanger to Improve the Storage Performance of Phase Change Materials. Amirkabir Journal of Mechanical Engineering. 2024; 56:345-70.
Sciacovelli A, Gagliardi F, Verda V. Maximization of performance of a PCM latent heat storage system with innovative fins. Applied Energy. 2015; 137:707-15.
Lohrasbi S, Sheikholeslami M, Ganji DD. Multi-objective RSM optimization of fin assisted latent heat thermal energy storage system based on solidification process of phase change Material in presence of copper nanoparticles. Applied Thermal Engineering. 2017; 118: 430-47.
Mat S, Al-Abidi AA, Sopian K, Sulaiman MY, Mohammad AT. Enhance heat transfer for PCM melting in triplex tube with internal–external fins. Energy Conversion and Management. 2013; 74:223-36.
Al‑Zahrani S. Heat transfer characteristics of innovative configurations of double pipe heat exchanger. Heat and Mass Transfer. 2023; 59:1661-75.
انصاری, امیر بابک . (1404). بهینهسازی چندهدفه ذخیرهسازی انرژی در مواد تغییرفازدهنده در یک مبادلهکن گرمایی دو لولهای با دیواره مواج. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55(2), 47-56. doi: 10.22034/jmeut.2025.64649.3489
MLA
انصاری, امیر بابک . "بهینهسازی چندهدفه ذخیرهسازی انرژی در مواد تغییرفازدهنده در یک مبادلهکن گرمایی دو لولهای با دیواره مواج", مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55, 2, 1404, 47-56. doi: 10.22034/jmeut.2025.64649.3489
HARVARD
انصاری, امیر بابک. (1404). 'بهینهسازی چندهدفه ذخیرهسازی انرژی در مواد تغییرفازدهنده در یک مبادلهکن گرمایی دو لولهای با دیواره مواج', مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55(2), pp. 47-56. doi: 10.22034/jmeut.2025.64649.3489
CHICAGO
امیر بابک انصاری, "بهینهسازی چندهدفه ذخیرهسازی انرژی در مواد تغییرفازدهنده در یک مبادلهکن گرمایی دو لولهای با دیواره مواج," مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55 2 (1404): 47-56, doi: 10.22034/jmeut.2025.64649.3489
VANCOUVER
انصاری, امیر بابک. بهینهسازی چندهدفه ذخیرهسازی انرژی در مواد تغییرفازدهنده در یک مبادلهکن گرمایی دو لولهای با دیواره مواج. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 1404; 55(2): 47-56. doi: 10.22034/jmeut.2025.64649.3489
)