AVALIAÇÃO DA FUSÃO DE PCM EM CAVIDADES ESFÉRICAS

Fábio Faistauer¹; Petros Rodrigues¹; Rafael Borahel¹; Rejane Oliveski¹

¹ Universidade do Vale do Rio dos Sinos - Unisinos

Resumo

Este trabalho apresenta um estudo numérico do processo de fusão de PCM (Phase Change Materiaisl ou Materiais de Troca de Fase) acondicionados em cavidades esféricas. O modelo numérico é bidimensional e composto pelas equações de conservação da massa, da quantidade de movimento, de energia e da fração volumétrica, modeladas através da técnica entalpia-porosidade. A malha computacional é do tipo hexaédrica com refinamentos nas regiões que apresentam os maiores gradientes térmicos e fluidodinâmicos. O modelo numérico foi validado com resultados experimentais e numéricos da literatura. O estudo consiste na análise do processo de fusão de PCM RT35, RT55 e RT82 em cavidade esférica com temperatura constante na parede, as quais estão à 10°C, 20°C e 30°C acima da temperatura de fusão dos PCM. Os diâmetros das esferas são de 40, 60, 80 e 100 mm. São apresentados perfis de fração líquida e de fluxo de calor em função do diâmetro das esferas, das diferenças de temperatura e dos diferentes tipos de PCM, totalizando 36 estudos de casos.

Palavras-chave: PCM; CFD; Armazenamento Térmico; Fluent