Opis
Opór przepływu ciepła przez warstwę przejściową, występującą na granicy różnych stykających się ze sobą faz wymieniających ciepło, jest zjawiskiem często spotykanym w technice i przyrodzie.
[…] Materiały PCM są przeważnie złymi przewodnikami ciepła i dlatego strumienie przepływającego ciepła z akumulatora do otoczenia nie są wysokie. Duży opór cieplny warstwy przejściowej w trakcie przemiany fazowej powoduje, że niezbędne jest względne zwiększania powierzchni przepływu ciepła, zależnie od geometrii układu faz podlegającej przemianie. Dlatego w niniejszej pracy rozważany jest wpływ geometrii zewnętrznej materiałów PCM na proces przepływu ciepła. Drugą istotną przyczyną hamującą przepływ ciepła jest sama warstwa przejściowa, która powstaje na granicy między krzepnącą cieczą a zimną ścianką. Analiza wpływu oporu cieplnego tej warstwy na przepływ ciepła między ścianką a cieczą stanowi główny przedmiot rozważań niniejszej pracy.
[…] Praca składa się z sześciu rozdziałów i podsumowania. W rozdziale pierwszym omawiany jest ogólny model krzepnięcia cieczy z uwzględnieniem występującej warstwy przejściowej między ścianką a krzepnącą cieczą. Sformułowane są równania zachowania dotyczące zjawisk przepływu cieczy i ciepła, które poddane są odpowiedniej interpretacji fizycznej. Przedstawione są możliwe sposoby rozwiązywania tych równań. W rozdziale drugim i trzecim omówione są przykłady zjawiska krzepnięcia ciekłych materiałów PCM, przy czym w rozdziale drugim skupiono się na zjawisku krzepnięcia przepływającej cieczy będącej w kontakcie z zimną płytą. Omówiono tu przykłady krzepnięcia, zarówno dla cieczy przegrzanych, jak i nieprzegrzanych, znajdujących się w przestrzeniach zamkniętych o płaskich kształtach. W rozdziale trzecim skoncentrowano się na krzepnięciu cieczy zamkniętych w pierścieniowych przestrzeniach walcowych. Krzepnięcie dynamiczne cieczy wypełniającej kanał chłodzący przedstawiono w rozdziale czwartym pracy. Rozdział piąty jest poświęcony badaniom wpływu oporu cieplnego warstwy kontaktu na proces krzepnięcia. W rozdziale szóstym przedstawiono koncepcję akumulatora fazowego.
Niniejsza praca adresowana jest do naukowca-badacza, inżyniera energetyka czy też mechanika interesującego się zjawiskiem przepływu ciepła towarzyszącego przemianom fazowym oraz określeniem dynamiki krzepnięcia cieczy, czyli procesem rozwoju warstwy zakrzepłej i zależnością rozkładu temperatury i generowanego strumienia ciepła od czasu. Istotnym parametrem, oprócz ilości pochłanianego lub uwalnianego ciepła w trakcie przemiany fazowej, jest moc cieplna, która w prosty sposób zależy od wielkości powierzchni zewnętrznej materiału PCM oddającego lub pobierającego ciepło. W pracy przedstawiono podstawowe i przydatne w praktycznych zadaniach projektowych równania opisujące omawiane procesy transformacji energii.
