خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی
در پژوهش حاضر خنککاری مجموعهای از باتری‌های لیتیوم- یون (انباره)، توسط چاه حرارتی (heat sink) میکروکانالی دارای میکرولولههای موجی‌شکل به‌همراه نانوسیال نقره- (آب- اتیلن گلیکول50%) بررسی شده‌است. برای حل معادلات و کوپل میدان سرعت و فشار، از نرمافزار انسیس- فلوئنت و روش سیمپل (Simple) استفاده شده...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Ferdowsi University of Mashhad
2021-12-01
|
| Series: | نشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_41660_074773cb7bb0968e9b437db1ccc8424e.pdf |
| _version_ | 1797974011683012608 |
|---|---|
| author | اکرم جهانبخشی افشین احمدی ندوشن مرتضی بیاره |
| author_facet | اکرم جهانبخشی افشین احمدی ندوشن مرتضی بیاره |
| author_sort | اکرم جهانبخشی |
| collection | DOAJ |
| description | در پژوهش حاضر خنککاری مجموعهای از باتری‌های لیتیوم- یون (انباره)، توسط چاه حرارتی (heat sink) میکروکانالی دارای میکرولولههای موجی‌شکل به‌همراه نانوسیال نقره- (آب- اتیلن گلیکول50%) بررسی شده‌است. برای حل معادلات و کوپل میدان سرعت و فشار، از نرمافزار انسیس- فلوئنت و روش سیمپل (Simple) استفاده شده‌است. نتایج نشان می‌دهد، این سیستم میتواند دمای انبارۀ لیتیوم- یون را بین 295 تا 305 درجۀ کلوین حفظ کند و در تمام غلظتهای مطالعه‌شده، ماکزیمم اختلاف دمایی در سطح انباره، به‌ترتیب 5 و 7 درجۀ کلوین است. هم‌چنین مشخص شد که افزایش غلظت نانوسیال دمای یکنواختتری را برای انباره فراهم میآورد و در رینولدزهای بالاتر، اگرچه توزیع دما یکنواختتر است اما افزایش غلظت نانوسیال اثر محسوسی ندارد، مثلا ًدر 300Re = با افزایش غلظت از صفر تا 1%، بهبود یکنواختی دمای سطح 5/4% است. از طرفی افزایش عدد رینولدز بر قدرت پمپاژ سیال خنککننده تأثیر منفی دارد. هم‌چنین نرخ تولید آنتروپی حرارتی و اصطکاکی با افزایش کسر حجمی نانوذرات کاهش می‌یابد به‌طوری‌که در غلظت 1% میزان کاهش آنتروپی اصطکاکی نسبت‌به سیال خالص برابر 9% است. |
| first_indexed | 2024-04-11T04:13:20Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-c1e6d6b652144bbfab50efd3c764f980 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2008-918X 2423-6519 |
| language | fas |
| last_indexed | 2024-04-11T04:13:20Z |
| publishDate | 2021-12-01 |
| publisher | Ferdowsi University of Mashhad |
| record_format | Article |
| series | نشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک |
| spelling | doaj.art-c1e6d6b652144bbfab50efd3c764f9802023-01-01T04:41:43ZfasFerdowsi University of Mashhadنشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک2008-918X2423-65192021-12-013311119310.22067/jacsm.2022.74025.107541660خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتیاکرم جهانبخشی0افشین احمدی ندوشن1مرتضی بیاره2دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایراندانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایراندانشکده فنی و مهندسی،دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایراندر پژوهش حاضر خنککاری مجموعهای از باتری‌های لیتیوم- یون (انباره)، توسط چاه حرارتی (heat sink) میکروکانالی دارای میکرولولههای موجی‌شکل به‌همراه نانوسیال نقره- (آب- اتیلن گلیکول50%) بررسی شده‌است. برای حل معادلات و کوپل میدان سرعت و فشار، از نرمافزار انسیس- فلوئنت و روش سیمپل (Simple) استفاده شده‌است. نتایج نشان می‌دهد، این سیستم میتواند دمای انبارۀ لیتیوم- یون را بین 295 تا 305 درجۀ کلوین حفظ کند و در تمام غلظتهای مطالعه‌شده، ماکزیمم اختلاف دمایی در سطح انباره، به‌ترتیب 5 و 7 درجۀ کلوین است. هم‌چنین مشخص شد که افزایش غلظت نانوسیال دمای یکنواختتری را برای انباره فراهم میآورد و در رینولدزهای بالاتر، اگرچه توزیع دما یکنواختتر است اما افزایش غلظت نانوسیال اثر محسوسی ندارد، مثلا ًدر 300Re = با افزایش غلظت از صفر تا 1%، بهبود یکنواختی دمای سطح 5/4% است. از طرفی افزایش عدد رینولدز بر قدرت پمپاژ سیال خنککننده تأثیر منفی دارد. هم‌چنین نرخ تولید آنتروپی حرارتی و اصطکاکی با افزایش کسر حجمی نانوذرات کاهش می‌یابد به‌طوری‌که در غلظت 1% میزان کاهش آنتروپی اصطکاکی نسبت‌به سیال خالص برابر 9% است.https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_41660_074773cb7bb0968e9b437db1ccc8424e.pdfخنک‌کاریباتری‌های لیتیوم- یونچاه حرارتیموجی‌شکلمیکروکانالمیکرولولهنانوسیال |
| spellingShingle | اکرم جهانبخشی افشین احمدی ندوشن مرتضی بیاره خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی نشریه علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک خنککاری باتری‌های لیتیوم- یون چاه حرارتی موجی‌شکل میکروکانال میکرولوله نانوسیال |
| title | خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی |
| title_full | خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی |
| title_fullStr | خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی |
| title_full_unstemmed | خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی |
| title_short | خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم-یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی |
| title_sort | خنککاری مجموعه باتری‌های لیتیوم یون بااستفاده از نانوسیال توسط چاه حرارتی |
| topic | خنککاری باتری‌های لیتیوم- یون چاه حرارتی موجی‌شکل میکروکانال میکرولوله نانوسیال |
| url | https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_41660_074773cb7bb0968e9b437db1ccc8424e.pdf |
| work_keys_str_mv | AT ạḵrmjhạnbkẖsẖy kẖnḵḵạrymjmwʿhbạtryhạylytywmywnbạạstfạdhạznạnwsyạltwsṭcẖạhḥrạrty AT ạfsẖynạḥmdyndwsẖn kẖnḵḵạrymjmwʿhbạtryhạylytywmywnbạạstfạdhạznạnwsyạltwsṭcẖạhḥrạrty AT mrtḍybyạrh kẖnḵḵạrymjmwʿhbạtryhạylytywmywnbạạstfạdhạznạnwsyạltwsṭcẖạhḥrạrty |