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Numerical modelling of melting and settling of an encapsulated PCM using variable viscosity

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Kasibhatla, Raghavendra Rohith ; König-Haagen, Andreas ; Rösler, Fabian ; Brüggemann, Dieter:
Numerical modelling of melting and settling of an encapsulated PCM using variable viscosity.
In: Heat and Mass Transfer. Bd. 53 (2017) . - S. 1735-1744.
ISSN 1432-1181
DOI: https://doi.org/10.1007/s00231-016-1932-0

Abstract

Thermal energy storage units using macro-encapsulated PCM in industrial and residential applications are contemporary due to better efficiency during charging and discharging. This article focuses on numerical modelling of the melting process in a macro-encapsulated PCM. Accounting the non-linear enthalpy-temperature relation and ramping down the velocity in solid phase is therefore fundamental. In the present article the variable viscosity method is implemented to ramp down the solid velocity and allow settling of the solid phase. This complete numerical model of melting and settling of PCM in a capsule is implemented in OpenFOAM. The numerical results for different solid viscosities are validated with experiments and show good agreement. The influence of the solid viscosity value and the pressure--velocity convergence is studied. It is observed that the pressure--velocity convergence only plays a greater role in the case where the computation of the exact solid velocity is required.

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Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann
Profilfelder > Emerging Fields > Energieforschung und Energietechnologie
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > ZET - Zentrum für Energietechnik
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Profilfelder
Profilfelder > Emerging Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 01 Mär 2019 09:20
Letzte Änderung: 10 Feb 2022 10:37
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/47428