موسسه انتشارات بین المللی چتر اندیشه مجله پژوهش های معاصر در علوم و تحقیقات 2676-5764 7 77 2025 12 10 بهینه سازی انتقال حرارت در مبدل های حرارتی حاوی مواد تغییر فاز دهنده با استفاده از فین ها و نانو ذرات 84 96 10.22051/jera.2021.31891.2698 FA علی اصغر کارشناس ارشد مهندس مکانیک - تبدیل انرژی دانشگاه ازاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات. ایران محسن کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال.ایران 2025 07 02 این تحقیق به بررسی بهینه‌سازی انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی حاوی مواد تغییر فاز دهنده (PCM) با استفاده از فین‌ها و نانوذرات می‌پردازد. هدف اصلی این پژوهش، افزایش کارایی سیستم‌های حرارتی و کاهش زمان ذوب و انجماد PCM از طریق به‌کارگیری این دو روش است.در این تحقیق از PCM پارافین RT50 به‌عنوان ماده تغییر فاز دهنده استفاده شد. برای بهبود عملکرد سیستم، فین‌های آلومینیومی با ابعاد خاص و نانوذرات مس (Cu) به‌عنوان تقویت‌کننده‌های حرارتی به سیستم اضافه شدند. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از نرم‌افزار COMSOL Multiphysics و ANSYS Fluent برای تحلیل رفتار حرارتی سیستم انجام شد. همچنین، آزمایش‌های تجربی برای تأیید نتایج شبیه‌سازی‌ها انجام گردید.یافته ها نشان داد که استفاده از فین‌ها موجب افزایش قابل توجهی در نرخ انتقال حرارت و کاهش زمان ذوب PCM شد. به‌طور خاص، نصب فین‌ها باعث کاهش زمان ذوب تا 42% در مقایسه با سیستم‌های بدون فین شد. همچنین، استفاده از نانوذرات مس در PCM موجب افزایش هدایت حرارتی و کاهش زمان ذوب تا 18% گردید. ترکیب فین‌ها و نانوذرات باعث بهبود 50% در نرخ انتقال حرارت و کاهش 35% در زمان ذوب PCM شد.این تحقیق نشان داد که ترکیب فین‌ها و نانوذرات به‌عنوان یک روش هیبریدی، می‌تواند به‌طور مؤثری به بهبود عملکرد مبدل‌های حرارتی حاوی PCM کمک کند. نتایج این تحقیق با مطالعات پیشین هم‌راستا بوده و نقش مهم فین‌ها و نانوذرات در بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های حرارتی را تأیید می‌کند. /downloadfilepdf/12801