Influência das nanopartículas no congelamento em recipientes equipados com aletas

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 14792 (2022) Citar este artigo

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Com o carregamento de diferentes formatos de nanopartículas, a velocidade de solidificação pode ser alterada, o que foi examinado no trabalho atual. Embora a dispersão das nanopartículas possa diminuir a capacidade térmica, o modo de condução pode ser melhorado com essa técnica e a mudança dos estilos dos nanopós pode alterar a força da condução. Os termos de velocidade foram desprezados no congelamento, portanto, as equações principais incluem duas equações com forma instável para escalares de fração sólida e temperatura. A adaptação da grade com a posição da frente de gelo foi considerada em simulações utilizando FEM. As paredes sinusoidais superiores e retangulares internas mantêm a temperatura fria e o congelamento começa nessas regiões. A adição de nanomaterial pode agilizar o processo em torno de 15,75% (para m = 4,8) e 29,8% (para m = 8,6). Além disso, a utilização de partículas com formato de lâmina pode aumentar a taxa de congelamento em cerca de 16,69%. A eficácia do m no processo de congelamento aumenta em torno de 4% com o aumento da concentração de nanopartículas.

Obter o equilíbrio entre o mínimo e o máximo aproveitamento ou mesmo geração de calor é uma questão absorvente entre os especialistas em mecanismos de calor1,2,3,4,5. Nos anos anteriores, cientistas em diversas áreas de análise fizeram tentativas de desenvolver o uso do aquecimento. Os empreendimentos contêm análises sobre o incremento do procedimento térmico6,7,8,9,10, promoção de unidade solar aplicando substâncias de grande eficiência11,12,13,14,15 e etc. Os mecanismos de armazenamento de energia possuem uma técnica decente para esse assunto. A economia de energia pode acontecer como calor latente na mudança de fases da substância a temperatura constante . As substâncias aplicadas para esse armazenamento foram denominadas PCM. Em comparação com uma unidade sensível típica, uma grande quantidade de calor pode ser economizada em volumes muito menores de PCMs21,22,23,24,25. Dentro da descarga e carga de calor, o PCM pode ser instalado em gradientes de temperatura menores26,27,28,29,30. No entanto, a baixa condutividade térmica dos PCMs é a principal desvantagem das substâncias PCM no desempenho dos mecanismos de calor . Portanto, o aumento da condutividade térmica pode ser assumido como parâmetro chave para usos industriais37,38,39,40,41,42,43. Cao et al.44 expressaram que a taxa de carga de parafina aumenta com a adição de aletas. Os autores viram que o número das aletas é o termo principal para cada temperatura de parede.

Autores de 45 questionaram o impacto do tipo de substância de superfície estendida e nanomaterial na eficiência da unidade solar e expressaram que a presença de tais técnicas pode aumentar consideravelmente a fusão do PCM. Zeng et al.46 investigaram o impacto de vários conjuntos de localizações de um buraco acumulado com parafina. Eles viram que a velocidade da mudança de fase aumentou com a mudança da localização para o estilo vertical. Mehta et al.47 apresentaram uma comparação entre os contêineres horizontais e verticais e viram que a força de empuxo é operacional na unidade vertical dentro do procedimento de carregamento, fazendo com que uma taxa de carregamento seja aproximadamente fixa em comparação às unidades horizontais. Usman et al.48 investigaram vários formatos de dissipador térmico. Eles viram que a instalação de aletas com vários arranjos reduz a temperatura mais adequada. Isso ocorreu devido a um aumento na condutividade térmica eficiente. Autores de 49 investigaram o impacto do Gr e da proporção de aspecto na difusão da convecção no congelamento. Os autores perceberam que a velocidade de congelamento dependia do calor e dos termos geométricos do mecanismo. Chen et al.50 investigaram o impacto de meios porosos e aletas duplas triangulares no carregamento de um contêiner vertical. Eles viram que a aplicação de aletas triangulares incluindo zona porosa faz com que o período de fusão diminua cerca de 98%. Pesquisadores de 51 investigaram o procedimento de carregamento da cera de parafina como um PCM dentro de invólucros triangulares e relataram o impacto efetivo do ângulo do ápice no processo instável. Mohamed et al.52 investigaram o RT44HC PCM para encontrar o resultado de diferentes quantidades de fluxo térmico na parede e constataram que aumentar a potência de entrada diminui o tempo necessário em 42,10 por cento.