Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userParametric study of the dimensionless numbers effects on the thermal behavior of PCM wallboards when it used to store thermal energy in building structures
دراسة رياضية لتأثير الأرقام اللابعدية على الأداء الحراري لألواح المواد متغيرة الطور عند استخدامها كطبقة خازنة للحرارة في هياكل الأبنية
1733
0 83
0
(
0
)
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
يتم تخزين الطاقة الحرارية في هيكل البناء بشكل كامن باستخدام مواد ذات درجة حرارة تحول طوري منخفضة تسمى المواد متغيرة الطور. تم في هذا البحث إجراء دراسة رياضية تحليلية لألواح المواد متغيرة الطور بالاعتماد على محاكاة السلوك الحراري لها حيت تم تحديد المعادلات الناظمة لعملية انتقال الحرارة ضمن الألواح عند تغير حالتها الطورية و تم تشكيل الموديل الرياضي اللازم، كما تم إنشاء النموذج اللابعدي الخاص للألواح عند استخدامها كطبقة فعالة في هيكل البناء.
Thermal energy can be stored as a latent heat in building structures by materials with low phase change temperature called phase change materials (PCM). In this paper, an analytical and mathematical study of the PCM wallboards was done by simulate its thermal behavior, depending on governing heat transfer equations which describe the phase change process of the PCM wallboard.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة تأثير الأرقام اللابعدية على الأداء الحراري لألواح المواد متغيرة الطور (PCM) عند استخدامها كطبقة خازنة للحرارة في هياكل الأبنية. يتم تخزين الطاقة الحرارية في هذه المواد خلال عملية الانصهار ويتم سحب هذه الحرارة عند التصلب. تم إجراء دراسة رياضية تحليلية للألواح بالاعتماد على محاكاة السلوك الحراري لها، حيث تم تحديد المعادلات الناظمة لعملية انتقال الحرارة ضمن الألواح عند تغير حالتها الطورية وتم تشكيل الموديل الرياضي اللازم. كما تم إنشاء النموذج اللابعدي الخاص للألواح عند استخدامها كطبقة فعالة في هيكل البناء. وتمت دراسة العلاقة المتبادلة بين الأرقام اللابعدية مثل رقم فوربيه ورقمي بيوت وستيفان ومجال انصهار المواد متغيرة الطور عند شروط حرارية محددة. توصلت النتائج إلى إمكانية تحديد تغيرات خصائص رقم Fo كتابع لرقمي Bi و Ste عند درجة حرارة انصهار محددة ومجال انصهار محدد. وتم التأكد من دقة الدراسة الرياضية من خلال التحليل التقريبي لمعادلات انتقال الحرارة في الحالة غير المستقرة، وكانت النتائج متقاربة في الحالتين.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة جداً في مجال تحسين كفاءة الطاقة في المباني باستخدام المواد متغيرة الطور. ومع ذلك، هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجانب النظري والتحليلي دون تقديم تجارب عملية تدعم النتائج. ثانياً، لم يتم تناول تأثير العوامل البيئية المختلفة مثل الرطوبة والضغط الجوي على الأداء الحراري للمواد متغيرة الطور. ثالثاً، يمكن توسيع الدراسة لتشمل أنواع مختلفة من المواد متغيرة الطور بدلاً من التركيز على نوع واحد فقط. على الرغم من هذه النقاط، فإن الدراسة تقدم مساهمة قيمة في فهم تأثير الأرقام اللابعدية على الأداء الحراري للمواد متغيرة الطور.
Questions related to the research
-
ما هي الأرقام اللابعدية التي تمت دراستها في البحث؟
تمت دراسة الأرقام اللابعدية مثل رقم فوربيه (Fo)، رقم بيوت (Bi)، ورقم ستيفان (Ste).
-
ما هو الهدف الأساسي من البحث؟
الهدف الأساسي هو إجراء دراسة تحليلية رياضية لإنشاء موديل رياضي يصف الأداء الحراري للمواد متغيرة الطور ودراسة العلاقة المتبادلة بين الأرقام اللابعدية وتأثيرها على الأداء الحراري.
-
كيف تم التحقق من دقة الدراسة الرياضية؟
تم التحقق من دقة الدراسة الرياضية من خلال التحليل التقريبي لمعادلات انتقال الحرارة في الحالة غير المستقرة، وكانت النتائج متقاربة في الحالتين.
-
ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون في نهاية الدراسة؟
أوصى الباحثون بتعميم العلاقات التي تم التوصل إليها على مجالات انصهار أخرى وإنشاء مخططات حرارية عامة خاصة بالمواد متغيرة الطور، وكذلك متابعة البحث ودراسة تأثير بقية البارامترات اللابعدية المؤثرة على السلوك الحراري.
References used
Ahmad M., Bontemps A., Sallée H., Quenard D. (2006a) Thermal testing and numerical simulation of a prototype cell using light wallboards coupling vacuum isolation panels and phase change material. Energy and Buildings 38:673-681
Ahmad M., Bontemps A., Sallée H., Quenard D. (2006b) Experimental investigation and computer simulation of thermal behavior of wallboards containing a phase change material. Energy and Buildings 38:357-366
Diaconu B.M., Cruceru M. (2010) Novel concept of composite phase change material wall system for year-round thermal energy savings. Energy and Buildings 42:1759-1772
rate research
Read More
In this paper, an analytical and mathematical study of the PCM
wallboards was done by simulate its thermal behavior, depending on
governing heat transfer equations which describe the phase change
process of the PCM wallboard . A mathematical model
was done
and used to simulate the thermal behavior of several different
structures of the wall (single PCM wallboard, PCM wallboard +
thermal insulation layer, PCM wallboard + a concrete block).
Latent heat storage is an economical way to achieve energy
efficiency and improve thermal comfort in buildings.
In this research, the effects of using PCM Wallboards in a
residential apartment envelop located in Homs was studied by PCM
Express so
ftware.
PCM wallboard with 23°C melting temperature was used and
installed on the inner face of the walls and ceiling of the apartment.
This investigation shows that the importance of using PCMs in
buildings envelope, compared with conventional thermal insulation
materials, due to the effectiveness of PCMs materials and storing
and releasing of thermal energy, which contributed to reducing of
thermal loads and improved the internal thermal comfort.
In this research, the danger and the horizontal force effects on the
engineering structures will be explained, and we will focus on the
horizontal winds force effects on the bridges, the high buildings and
special engineering structures. The resul
ted loads will be analysed and
evaluated in both static and dynamic methods. In the end of the
research, two practical examples will be shown for the two methods.
This research was done by using a mathematical modeling for a heat storage tank by
the preparation a mathematical function using MATLAB software for charging and discharging
phase of the storage tank . it was applied partial storage strategy on a d
efault
building located in the city of Palmyra in the Syrian desert. peak cooling load (420 kW)
and storing (1420 kw-h) within a storage tank size of "30m3" So that the store of ice at
night and melting using outer fusion technology (External Melt) in thermal and electrical
peak hours in the next day .
The results showed the feasibility of a thermal modeling of the tank to cover the
air-conditioning load cooling load required ,the results also showed the shift of part of the
electrical daily load of the chiller about (576 Kw-h) with a clear reduction of mechanical
and electrical equipment with the provision of using electrical energy to a summer season
about (1376 kW-h/Season) and improving the daily electrical factor (DLF) achieves stability
of the electric system.
This paper presents the results can be generalized to large projects in the tropics
help in thermal and power consumption peak shift.
In this paper, we will focus on the types of roof’s brick used
in construction and theoretically compare thermally between
different kinds in the local market, and finally we will propose a
new form of roof’s brick give the optimal insulation without
increasing the weight.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
