THERMAL ENERGY CHARGING IMPROVEMENT OF A LATENT THERMAL ENERGY STORAGE SYSTEM VIA FRACTAL-BRANCHED FINS

热传导 材料科学 热力学 分形维数 自然对流 热能储存 热的 分形 潜热 传热 机械 数学 物理 复合材料 数学分析
作者
Zilong Deng,Xuan Zhang,Zhang Yan,Shusen Jiang,Cheng Yu
出处
期刊:Fractals [World Scientific]
卷期号:29 (01): 2150007-2150007 被引量:16
标识
DOI:10.1142/s0218348x21500079
摘要

The current study achieves a melting improvement of the latent thermal energy storage (LTES) system using fractal-branched fins (i.e., Y-type and T-type fins). A transient melting model with free convection in LTES systems is developed and numerically simulated with the enthalpy-porosity method. The effects of branched fins on the melting performance are discussed and compared to the traditional plate fin with emphasis on the roles of fin parameters. Besides, the optimized configuration is obtained by the response surface methodology (RSM) in terms of the total charging time. The results indicate that the branched fin expedites the melting process, especially for the T-type branched fin. Due to a more desirable fin layout, the LTES system using T-type branched fins presents a more uniform temperature field and faster melting rate, manifesting as the reduced total melting time by 5.6% compared to the Y-type branches. The melting process includes the pre-heat conduction dominated, free convection dominated, and post-heat conduction dominated stages. A T-type branched fin with moderate branch level ([Formula: see text], larger length index ([Formula: see text], and lower width fractal dimension ([Formula: see text] is favorable for the coordinated enhancement of heat convection and conduction. The RSM optimization implies the length index and branch level play more remarkable roles than the width fractal dimension in melting enhancement. To maximize the charging efficiency of LTES systems, the optimal parameters of T-type fin are [Formula: see text], [Formula: see text], and [Formula: see text], which shortens the total charging time by 52.9% compared to the traditional plate fin.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
顾矜应助hui采纳,获得10
4秒前
Nolan完成签到,获得积分10
6秒前
大个应助长村采纳,获得10
8秒前
霸气的保温杯完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
12秒前
柚子发布了新的文献求助20
13秒前
春待完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
xfya发布了新的文献求助30
17秒前
xuemin完成签到,获得积分10
17秒前
春待发布了新的文献求助20
19秒前
和花花发布了新的文献求助10
20秒前
在水一方应助pyQaQ采纳,获得10
20秒前
长村发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
24秒前
科研通AI5应助徐自豪采纳,获得10
24秒前
Lyon发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
科研通AI2S应助杨淼采纳,获得10
28秒前
虚心的冷松完成签到,获得积分10
29秒前
32秒前
32秒前
33秒前
36秒前
无妄海发布了新的文献求助10
37秒前
38秒前
刘烨完成签到 ,获得积分10
38秒前
163发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
热情千柳完成签到,获得积分10
39秒前
科研顺路发布了新的文献求助10
42秒前
44秒前
无妄海完成签到,获得积分10
44秒前
163完成签到,获得积分10
44秒前
大模型应助111采纳,获得10
45秒前
脑洞疼应助热心雪一采纳,获得10
46秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5218543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4392476
关于积分的说明 13676319
捐赠科研通 4255182
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2334797
邀请新用户注册赠送积分活动 1332432
关于科研通互助平台的介绍 1286559