تعيين الأبعاد المثالية لجدار يحتوي على مواد متغيّرة الطور (PCM) ويخضع لدرجات حرارة متغيرة، محاكاة رقمية

Authors

  • مها احمد

Abstract

The hot countries consume a significant amount of energy for the air conditioning and for realizing thermal comfort. As the walls containing of Phase Change Material (PCM) can play a significant role in the air conditioning of the buildings, we study in this research the thermal behavior of a wall with a metallic structure made of honeycombs which contain a Phase Change Material (PCM) which helps to keep constant the temperature of the interior of the room then limiting the use of air conditioning. For the study, we have carried out a numerical simulation on a wall whose the metallic structure is in aluminum. The metal helps to improve the low conductivity of the PCM and thus to realize a compromise between the temperature inside the PCM and the time of fusion. The structure of a honeycomb is equivalent to fins which increase the speed of the diffusion of heat inside the PCM. The objective of this study is to determine the ideal sizes of this wall. when it undergoes a variable temperature which simulates boundary realistic conditions. At the beginning, the PCM alone was studied, then the PCM behavior was studied when it is contained in honeycomb cells, considering that the temperature has a sinusoidal variation on the external side whereas it is constant on the interior side. The study was carried out by a numerical simulation using COMSOL® software using the differential equation of heat transfer by conduction. تستهلك البلدان الحارة كمية هامة من الطاقة من أجل تكييف الهواء وتحقيق الشعور بالارتياح الحراري. بما أنّه يمكن للجدران التي تحتوي على مواد متغيرة الطور (PCM) أن تلعب دوراً هاماً في تكييف الأبنية، سنقوم في هذا البحث بدراسة السلوك الحراري لجدار له بنية معدنية على شكل خلايا نحل تحوي مادة متغيرة الطور (PCM)  تساعد في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للوسط الداخلي للغرفة وتقلل من استخدام تكييف الهواء. من أجل الدراسة، قمنا بإجراء محاكاة رقمية على جدار معدني مصنوع من الألمنيوم. يسمح المعدن بتحسين الإيصالية الحرارية الضعيفة للمادة متغيرة الطور، وبالتالي بتحقيق توافق جيد بين درجة الحرارة داخل المادة متغيرة الطور وبين زمن الانصهار. بنية خلايا النحل تكافئ الزعانف التي تعمل على زيادة سرعة انتشار الحرارة داخل الـ PCM. الهدف من هذه الدراسة هو تعيين الأبعاد المثالية لهذا الجدار عندما يخضع لدرجة حرارة خارجية متغيرة تحاكي الشروط الحدية الواقعية. بداية، درسنا المادة متغيرة الطور على انفراد، ثمّ قمنا بدراسة سلوك المادة متغيرة الطور عندما تكون محتواة ضمن خلايا النحل، معتبرين أنّ درجة الحرارة تتغير من الجهة الخارجية بشكل جيبي بينما تكون ثابتة من الجهة الداخلية. تمّت الدراسة بمساعدة البرنامج الرقمي COMSOL ® انطلاقاً من المعادلة التفاضلية لانتقال الحرارة بالتوصيل.

Published

2018-10-21

How to Cite

1.
احمدم. تعيين الأبعاد المثالية لجدار يحتوي على مواد متغيّرة الطور (PCM) ويخضع لدرجات حرارة متغيرة، محاكاة رقمية. Engineering Sciences Series [Internet]. 2018Oct.21 [cited 2020Dec.1];39(6). Available from: http://journal.tishreen.edu.sy/index.php/engscnc/article/view/4234