18.02.2021

Pojemnościowy akumulator ciepła w kształcie płyty - 1

W poprzednim opracowaniu ( Pojemnościowy akumulator ciepła w kształcie płyty) rozważano problem rozładowywania pojemnościowego akumulatora ciepła w kształcie cienkiej płaskiej płyty. Podobny problem występuje przy ładowaniu pojemnościowym cienkiej płyty z tym, że kierunek strumienia ciepła jest przeciwny. Celem niniejszego opracowania jest opisanie zjawiska przepływu ciepła do pojemnościowego akumulatora ciepła w kształcie płaskiej cienkiej płyty  (rys. 1) o grubości , wysokości  i szerokości  do chłodzącej cieczy. Płyta wykonana jest z materiału o gęstości , cieple właściwym  i współczynniku przewodzenia ciepła . Płaska zewnętrzna powierzchnia płyty   nagrzewana jest przez przepływającą ciecz o temperaturze  ze współczynnikiem przejmowania ciepła , pozostałe zewnętrzne powierzchnie płyty są izolowane cieplnie. Do płyty o początkowej temperaturze  dopływa strumień ciepła  W płycie zachodzi zjawisko nieustalonego przewodzeniem ciepła, którego analiza sprowadza się do wyznaczenia pola temperatury wewnątrz płyty , gdzie współrzędna   jest prostopadła do powierzchni  o początku na powierzchni adiabatycznej a  czasem. Równanie Fouriera, które opisuje zjawisko przepływu ciepła w płycie, spełnia warunki graniczne: początkowy i brzegowe. Problem nieustalonego przewodzenia ciepła w płycie jest obszernie cytowany w literaturze naukowej [1, 2, 3].

W niniejszej pracy skoncentrowano się głównie na ładowaniu akumulatora ciepła, czyli nagrzewaniu  płyty do odpowiednio wysokiej temperatury. Przy projektowaniu akumulatora ciepła należy kierować się ilością zmagazynowanej energii na sposób ciepła, strumieniem cieplnym i czasem  rozładowywania akumulatora ciepła.

Więcej informacji znajdą Państwo na Platformie Edukacyjnej.