Einfluss von Nanopartikeln auf das Gefrieren in einem mit Rippen ausgestatteten Behälter

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 14792 (2022) Diesen Artikel zitieren

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Durch die Beladung mit Nanopartikeln unterschiedlicher Form kann die Erstarrungsgeschwindigkeit verändert werden, was in aktuellen Arbeiten untersucht wurde. Obwohl die Dispersion der Nanopartikel die Wärmekapazität verringern kann, kann der Leitungsmodus mit einer solchen Technik verbessert werden, und eine Änderung der Art der Nanopulver kann die Stärke der Leitung verändern. Die Geschwindigkeitsterme wurden beim Gefrieren vernachlässigt, daher umfassen die Hauptgleichungen zwei Gleichungen mit instationärer Form für Skalare des Feststoffanteils und der Temperatur. In Simulationen mit FEM wurde die Gitteranpassung an die Position der Eisfront berücksichtigt. Die oberen sinusförmigen und inneren rechteckigen Wände halten die kalte Temperatur aufrecht und in diesen Regionen beginnt das Gefrieren. Das Hinzufügen von Nanomaterial kann den Prozess um etwa 15,75 % (für m = 4,8) und 29,8 % (für m = 8,6) beschleunigen. Auch die Verwendung von klingenförmigen Partikeln kann die Gefrierrate um etwa 16,69 % steigern. Die Wirksamkeit von m beim Gefrierprozess steigt mit zunehmender Konzentration der Nanopartikel um etwa 4 %.

Das Gleichgewicht zwischen der minimalen und der maximalen Wärmenutzung bzw. -erzeugung zu erreichen, ist für die Experten für Wärmemechanismen ein spannendes Thema1,2,3,4,5. In den vergangenen Jahren wurden von Wissenschaftlern verschiedener Forschungsbereiche Versuche unternommen, die Wärmenutzung weiterzuentwickeln. Die Bemühungen umfassen Analysen zur Steigerung des thermischen Prozesses6,7,8,9,10, zur Förderung von Solaranlagen mit hocheffizienten Substanzen11,12,13,14,15 usw. Energiespeichermechanismen verfügen in dieser Hinsicht über eine gute Technik. Die Einsparung von Energie kann in Form latenter Wärme beim Wechsel von Stoffphasen bei konstanter Temperatur erfolgen16,17,18,19,20. Die für diese Lagerung eingesetzten Stoffe wurden PCM genannt. Im Vergleich zu typischen sensiblen Einheiten kann eine große Menge an Wärme in sehr geringen Mengen an PCMs eingespart werden21,22,23,24,25. Beim Entladen und Laden von Wärme kann PCM in kleineren Temperaturgradienten installiert werden26,27,28,29,30. Dennoch ist die geringe Wärmeleitfähigkeit der PCMs der Hauptnachteil von PCM-Substanzen bei der Leistung von Wärmemechanismen31,32,33,34,35,36. Daher kann die Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit als Schlüsselparameter für industrielle Anwendungen angenommen werden37,38,39,40,41,42,43. Cao et al.44 brachten zum Ausdruck, dass die Paraffinbeladungsrate durch den Zusatz von Flossen stark ansteigt. Die Autoren erkannten, dass die Lamellenzahl ein Hauptbegriff für jede Wandtemperatur ist.

Die Autoren von45 untersuchten den Einfluss der Art der Substanz der ausgedehnten Oberfläche und des Nanomaterials auf die Effizienz der Solaranlage und brachten zum Ausdruck, dass das Vorhandensein solcher Techniken das Schmelzen von PCM erheblich steigern kann. Zeng et al.46 untersuchten die Auswirkungen verschiedener Standorte eines mit Paraffin angesammelten Lochs. Sie stellten fest, dass die Geschwindigkeit des Phasenwechsels mit der Änderung des Standorts auf vertikale Ausrichtung zunahm. Mehta et al.47 präsentierten einen Vergleich zwischen horizontalen und vertikalen Containern und stellten fest, dass die Auftriebskraft in der vertikalen Einheit während des Ladevorgangs wirksam ist, was dazu führt, dass die Laderate im Vergleich zu den horizontalen Einheiten annähernd fest ist. Usman et al.48 untersuchten verschiedene Formen einer Wärmesenke. Sie stellten fest, dass die Installation von Lamellen mit verschiedenen Anordnungen die am besten geeignete Temperatur senkt. Dies war auf eine Erhöhung der effizienten Wärmeleitfähigkeit zurückzuführen. Die Autoren von49 untersuchten den Einfluss von Gr und dem Aspektverhältnis auf die Konvektionsdiffusion innerhalb des Gefrierens. Die Autoren erkannten, dass die Gefriergeschwindigkeit von der Wärme und den geometrischen Bedingungen des Mechanismus abhängt. Chen et al.50 untersuchten den Einfluss von porösen Medien und dreieckigen Doppelrippen auf die Beladung eines vertikalen Behälters. Sie stellten fest, dass durch die Verwendung dreieckiger Rippen mit poröser Zone die Schmelzdauer um etwa 98 % verkürzt wird. Forscher von 51 untersuchten den Ladevorgang des Paraffinwachses als PCM in dreieckigen Gehäusen und berichteten über den effektiven Einfluss des Scheitelwinkels auf den instationären Prozess. Mohamed et al.52 untersuchten RT44HC PCM, um das Ergebnis unterschiedlicher Wandwärmeflüsse zu ermitteln, und stellten fest, dass eine Erhöhung der Eingangsleistung die erforderliche Zeit um 42,10 Prozent verkürzt.

In verschiedenen veröffentlichten Artikeln wurde erwähnt, dass das Mischen des Basis-PCM mit Nanopartikeln die Leistung verbessern kann. Um den Entladungsprozess im vorliegenden Behälter zu beschleunigen, wurden Nanopartikel in zwei Arten verwendet. Das Modellierungsverfahren unter der Annahme, dass die Geschwindigkeit vernachlässigt wird, wurde abgeleitet und solche Gleichungen wurden mittels FEM gelöst. Um die Wirksamkeit zweier aktiver Faktoren darzustellen, wurden Konturen und Diagramme angegeben und für alle Fälle die erforderliche Zeit zur Verfestigung abgeleitet. Die Validierung dieses numerischen Ansatzes erfolgte gemäß dem vorherigen Artikel und es wurde über eine gute Anpassung berichtet.

In der vorliegenden Studie wurden zwei gekrümmte Wände mit wellenförmigen und rechteckigen Formen verwendet, wie in Abb. 1 dargestellt. Das Wasser wurde mit zwei Formen von Nanopartikeln (CuO) gemischt und zur Einbeziehung der Modellierung wurde die Einphasentechnik gewählt53. Die gekrümmten Wände sind kalt und es gibt auch zwei adiabatische Wände. Die damit verbundenen Geschwindigkeitsterme wurden in mathematischen Modellen aufgrund ihrer geringen Wirksamkeit beim Einfrieren verworfen. Somit lauten die zugehörigen Gleichungen für die Modellierung53:

Einfrieren von Wasser unter Beibehaltung von Nanopartikeln durch einen speziellen Behälter.

Es gibt drei Terme in Gl. Zu diesem Zweck wurde (1) verwendet, das als Näherung der Merkmale von Nanomaterialien und homogenen Mischungen berechnet werden muss. Die folgenden Formeln wurden in der aktuellen Studie53 verwendet:

In Gl. (6) Es gibt den Begriff Formfaktor, um die verschiedenen Formen von Nanopartikeln in Simulationen einzubeziehen. Es wurden zwei Formen von Zylinder- (m = 4,8) und Schaufelformen (m = 8,6) eingebaut. Das transiente Modell benötigt eine leistungsstarke Methode zur Modellierung, insbesondere sollte es mit einem adaptiven Gitter kombiniert werden, um die Genauigkeit der Modellierung zu erhöhen. Sheikholeslami53 schlug vor, bei der Modellierung des Gefrierprozesses einen Finite-Elemente-Ansatz zu verwenden, und nutzte verschiedene numerische Ansätze für den Entwurf der Wärmespeichereinheiten. In dieser Arbeit wurde die gleiche Methode unter Einbeziehung der Galerkin-Methode verwendet.

Der Tank einschließlich des inneren rechteckigen Zylinders, der mit der Kaltströmung verbunden ist, sowie der äußeren sinusförmigen Kaltwand wurde in einer aktuellen Studie auf Wärmefreisetzungsphänomene untersucht. Der Tank wurde mit flüssigem Wasser gefüllt, das mit CuO-Nanopartikeln gemischt wurde, um die Einschränkung seiner inhärenten geringen Leitfähigkeit aufzuheben. Um die Wirksamkeit dieses Faktors auf die Erstarrungsgeschwindigkeit zu ermitteln, wurden zwei verschiedene Partikelformen verwendet. In der untersuchten Geometrie gibt es zwei horizontale Wände, die adiabatisch sind, während die andere Wand eine Temperatur von weniger als 273 K aufweist. Um das mathematische Modell zu erhalten, wurde die Tatsache berücksichtigt, dass es einen kleinen Geschwindigkeitswert für den Gefrierprozess gibt. Daher umfassen die Modellgleichungen die Temperaturgleichung und die Konzentration von festem PCM. In der Temperaturgleichung wurden die Advektionsterme vernachlässigt und eine implizite Technik zur Modellierung des Prozesses einbezogen. Um auch die Gefrierphänomene einzubeziehen, gibt es einen Übergangsterm, der die Umwandlung von Flüssigkeit in Feststoff darstellt. Die Wirksamkeit von Nanomaterialien kann in der Berechnung der Merkmale von NEPCM nachgewiesen werden, die auf der Grundlage eines homogenen Modells durchgeführt wurde. Die Modellierung erfolgte mittels FEM-Ansatz und der Netzstil wurde im Laufe der Zeit geändert. Abbildung 2 zeigt die Auflösung des Gitters auf drei Zeitebenen und zeigt, dass im Weltraum in der Nähe der Eisfront mehr Elemente angewendet wurden, da der Temperaturgradient stärker ist als an anderen Orten. Die frühere Veröffentlichung wurde zu Validierungszwecken analysiert53 und die entsprechenden Ergebnisse wurden in Abb. 3 dargestellt, was eine gute Akkommodation zeigt. Daher wurde das gleiche Modellierungsverfahren für das vorliegende Problem verwendet und ein einphasiger Ansatz zur Modellierung der NEPCM-Behandlung angewendet.

Rasterauflösung in verschiedenen Prozessstadien.

Bewertung der Korrektheit der Simulation53.

In dieser Arbeit wurde die Dispersion von Nanopartikeln als Hauptmethode zur Ermittlung der Gefriergeschwindigkeit eingesetzt. Als aktiver Faktor bei der Modellierung wurde nicht nur das Partikelvolumen, sondern auch die Konfiguration der Pulver angenommen. Aufgrund der geringen Geschwindigkeit der flüssigen Phase ist der Hauptterm dieses Phänomens der Thermodiffusionsterm, der den Hauptursprung des Leitungsmodus darstellt. Die Abbildungen 4 und 5 veranschaulichen das Übergangsverhalten der Skalare dieser Arbeit bei Anwendung verschiedener Ebenen aktiver Faktoren. Die Gefrierzeit für reines Wasser beträgt etwa 44,71 s und der Einschluss von Nanopartikeln mit einer Konzentration von 0,02 führt zu einer Verkürzung der Gefrierzeit auf bis zu 40,1 s bzw. 37,66 s für Partikel mit einem Formfaktor von 4,8 bzw. 8,6. Wenn außerdem die Konzentration der schaufelförmigen Partikel zunimmt, verringert sich die Periode von 37,66 auf 31,37 s. Eine Erhöhung des Formfaktors kann die Gefriergeschwindigkeit erhöhen und ist bei ϕ = 0,04 um 4,5 % höher als bei ϕ = 0,02. Mit der Verstärkung von ϕ erhöht sich die Prozessgeschwindigkeit und der entsprechende Wert für die Schaufelform ist 4 % größer als der von m = 4,8.

Einfluss der Konfiguration von Nanopulvern auf transiente Phänomene.

Rollen von ϕ bei transienten Phänomenen.

Eine Erhöhung von ϕ kann die Bewegung der Eisfront verändern, wie in Abb. 6 dargestellt, und Durchschnittswerte der Funktionen können in jeder Zeitstufe berechnet werden, und zugehörige Daten wurden in Abb. 7 dargestellt. Dies ist auf eine abnehmende Tendenz von Temperatur und Energie mit fortschreitender Zeit zurückzuführen Dies führt zu einer Reduzierung des flüssigen PCM und eine stärkere Reduzierung kann beobachtet werden, wenn die Konzentration des Nanomaterials zunimmt. Der Feststoffanteil nimmt mit der Zeit zu und durch die Zugabe von Nanopartikeln nimmt die Größe dieses Skalars zu. Der Vergleich der Klingen- und Zylinderformen von Nanopartikeln im Hinblick auf die Eisfront und den Mittelwert der Skalare wurde in den Abbildungen dargestellt. 8 und 9. Wenn alle Domänen in Festkörper umgewandelt werden, erreicht die Größe der SF-Ausdehnung eins und das minimale Temperaturniveau kann angegeben werden. Sowohl die fühlbare als auch die latente Wärme nehmen mit der Zeit ab, wodurch die Energie des Geräts abnimmt. Die Energiemengen für klingenförmige Partikel sind aufgrund der niedrigeren Temperatur geringer als bei anderen Partikeltypen. Der wesentliche Faktor bei der Gestaltung der Einheit für den Entladungsprozess ist die Zeitspanne, und die zugehörigen Daten sind in Abb. 10 dargestellt. Mit der Erhöhung der Konzentration von Nanopulvern durch Klingen- und Zylinderformen sinkt die benötigte Zeit um etwa 12,54 % und 16,69 %. jeweils. Durch die Zugabe von Nanopulvern kann die Gefrierrate um etwa 15,75 % und 29,81 % gesteigert werden. Darüber hinaus verringert sich die erforderliche Zeit mit der Änderung der Partikelart von Zylinder- zu Schaufelform um etwa 6,07 % bzw. 10,53 %, wenn ϕ = 0,02 bzw. 0,04.

Die Rolle von ϕ bei der Bewegung der Eisfront.

Verlauf der zeitlichen Änderung der Parameter mit späterem ϕ.

Rolle von m bei der Bewegung der Eisfront.

Verlauf der Zeitänderung der Parameter mit späterem m.

Änderung der Faktoren und berechnete Prozessdauer.

Der Einschluss von Nanopulvern mit zwei unterschiedlichen Formen wurde als passive Technik zur Steigerung der Geschwindigkeit von Phasenänderungsphänomenen angesehen. Der Behälter hat rechteckige und sinusförmige Wände, die mit kalten Strömungen verbunden sind, und ihre Temperatur wurde als niedriger als 273 K angesehen. Um die neuen Eigenschaften von Wasser nach der Dispergierung von Nanopartikeln zu ermitteln, wurde die Annahme einer homogenen Mischung angewendet. Mit dem Auftreten von Nanopartikeln nimmt die Durchdringung kalter Bereiche aufgrund des stärkeren Leitungsmodus zu. Es wurde eine FEM-Technik mit zeitabhängigem Gitterstil angewendet, die dabei hilft, die Region der Eisfront genauer zu modellieren. Um den Modellierungsprozess zu überprüfen, wurde der vorherige Artikel validiert und die Ergebnisse zeigten eine gute Übereinstimmung. Bei der Berechnung der Leitfähigkeit des hergestellten Materials wurde der Einfluss der Form von Nanopulvern berücksichtigt, und dieser Faktor hat einen erheblichen Einfluss auf das Gefrieren. Die aktiven Faktoren der aktuellen Studie sind Konzentration und Form von Nanopartikeln, und für deren Reichweite wurden zwei Ebenen genutzt. Durch die Erhöhung der Konzentration erhöht sich die Wärmeleitung und das Eindringen von Kälteströmen, wodurch die Erstarrung beschleunigt wird. Die Temperatur der Zone nimmt mit zunehmender Zeit ab und eine höhere Konzentration an Nanopartikeln führt zu einer niedrigeren Temperatur. Außerdem kann die benötigte Zeit mit zunehmendem Anstieg von ϕ abnehmen. Die Zylinder- und Klingenformen wurden in diese Arbeit integriert und die Klingenform weist eine höhere Leitfähigkeit auf, was eine kürzere Zeit für die vollständige Erstarrung ermöglicht. Außerdem hat diese Form aufgrund der niedrigeren Temperatur der Domäne ein niedrigeres Energieniveau. Mit dem Anstieg von ϕ bei schaufelförmigen und zylindrischen Partikeltypen verringert sich die erforderliche Zeit um etwa 12,54 % und 16,69 %. Durch die Zugabe von Nanopartikeln verkürzt sich die Gefrierzeit je nach Art des Pulvers um etwa 15,75 % bzw. 29,81 %. Außerdem verringert sich die benötigte Zeit mit der Änderung der Partikelart von Zylinder- zu Schaufelform um 6,07 % und 10,53 % bei ϕ = 0,02 und 0,04. Die Erstarrungszeit für reines Wasser beträgt etwa 44,71 s, und bei Zugabe von schaufelförmigen Nanopartikeln beträgt die benötigte Zeit 31,37 s.

Li, F., Almarashi, A., Jafaryar, M., Hajizadeh, MR & Chu, Y.-M. Schmelzprozess von nanopartikelverstärktem PCM durch einen Speicherzylinder mit integrierten Rippen. Pulvertechnologie. 381, 551–560 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Chu, Y.-M., Yadav, D., Shafee, A., Li, Z. & Bach, Q.-V. Einfluss von wellenförmiger Umhüllung und Nanopartikeln auf die Wärmefreisetzungsrate von PCM unter Berücksichtigung numerischer Untersuchungen. J. Mol. Liq. 319, 114121. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114121 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Xu, YH et al. Schätzung des Ladezustands von Superkondensatoren basierend auf einem mehrfach innovativen, nicht parfümierten Kalman-Filter in einem weiten Temperaturbereich. Int. J. Energy Res. https://doi.org/10.1002/er.8334 (2022).

Artikel Google Scholar

Nazeer, M. et al. Theoretische Untersuchung des elektroosmotischen MHD-Flusses von Flüssigkeit dritten Grades im Mikrokanal. Appl. Mathematik. Berechnen. 420, 126868. https://doi.org/10.1016/j.amc.2021.126868 (2022).

Artikel MathSciNet MATH Google Scholar

Chu, Y.-M., Hajizadeh, MR, Li, Z. & Bach, Q.-V. Untersuchung des Einflusses von Nanopulvern auf den Schmelzprozess in einer Lagereinheit. J. Mol. Liq. 318, 114321. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114321 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Zhou, J., Bai, J. & Liu, Y. Herstellung und Modellierung eines Anpassungssystems für luftgekoppelte Wandler. Micromachines 13(5), 781. https://doi.org/10.3390/mi13050781 (2022).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Chu, Y.-M. et al. Kombinierter Einfluss der Cattaneo-Christov-Doppeldiffusion und des Strahlungswärmeflusses auf den biokonvektiven Fluss der Maxwell-Flüssigkeit, der durch eine gestreckte Nanomaterialoberfläche konfiguriert wird. Appl. Mathematik. Berechnen. 419, 126883. https://doi.org/10.1016/j.amc.2021.126883 (2022).

Artikel MathSciNet MATH Google Scholar

Xiong, P.-Y. et al. Nanomaterialtransport und Exergieverlustmodellierung unter Einbeziehung von CVFEM. J. Mol. Liq. 330(15), 115591. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.115591 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Zhao, T.-H., Ijaz Khan, M. & Chu, Y.-M. Analyse künstlicher neuronaler Netzwerke (ANN) zur Wärme- und Entropieerzeugung im Fluss einer nicht-Newtonschen Flüssigkeit zwischen zwei rotierenden Scheiben. Mathematik. Methoden Appl. Wissenschaft. https://doi.org/10.1002/mma.7310 (2021).

Artikel Google Scholar

Jiang, C. et al. Flexibles Schnittstellendesign zur Spannungsregulierung einer Siliziumanode für hochstabile Dual-Ionen-Batterien. Adv. Mater. (Weinheim) 32(17), e1908470. https://doi.org/10.1002/adma.201908470 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Zhao, T.-H., He, Z.-Y. & Chu, Y.-M. Scharfe Grenzen für den gewichteten höheren Mittelwert der nullbalancierten verallgemeinerten vollständigen elliptischen Integrale. Comput. Methods Funct. Theory 21(3), 413–426. https://doi.org/10.1007/s40315-020 -00352-7 (2021).

Artikel MathSciNet MATH ADS Google Scholar

Chu, YM, Bilal, S. & Hajizadeh, MR Hybrid-Ferrofluid zusammen mit MWCNT zur Verbesserung des thermischen Verhaltens von Flüssigkeiten während der natürlichen Konvektion in einem Hohlraum. Mathematik. Methoden Appl. Wissenschaft. 2020, 1–12. https://doi.org/10.1002/mma.6937 (2020).

Artikel Google Scholar

Xu, Y.-P. et al. Optimierung eines biomassebetriebenen Rankine-Zyklus, integriert mit Multieffekt-Entsalzung und Festoxid-Elektrolyseur für die Strom-, Wasserstoff- und Süßwasserproduktion. Entsalzung 525, 115486. https://doi.org/10.1016/j.desal.2021.115486 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Sheikholeslami, M., Jafaryar, M., Shafee, A. & Babazadeh, H. Beschleunigung des Entladungsprozesses einer sauberen Energiespeichereinheit durch Einfügung von porösem Schaum unter Berücksichtigung von mit Nanopartikeln verstärktem Paraffin. J. Sauber. Prod. 261, 121206. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121206 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Zhao, T.-H., Wang, M.-K. & Chu, Y.-M. Konkavität und Grenzen mit verallgemeinertem elliptischem Integral erster Art. J. Mathe. Ungleich. 15(2), 701–724. https://doi.org/10.7153/jmi-2021-15-50 (2021).

Artikel MathSciNet MATH Google Scholar

Wu, N. et al. Kathodendesign einer K-Ionen-Batterie unter Verwendung eines trigonal-prismatischen Ligandenfeldes. Adv. Mater. (Weinheim) https://doi.org/10.1002/adma.202101788 (2021).

Artikel Google Scholar

Xu, H.-Z., Qian, W.-M. & Chu, Y.-M. Scharfe Grenzen für das lemniskatische Mittel durch das einparametrige geometrische und quadratische Mittel. Rev. R. Acad. Cienc. Exactas Físicas Nat. Ser. Eine Matte. RACSAM 116(1), 21. https://doi.org/10.1007/s13398-021-01162-9 (2022).

Artikel MathSciNet MATH Google Scholar

Li, J. et al. Wärmerückgewinnungsanwendung von Nanomaterial mit Vorhandensein eines Turbulators. J. Mol. Liq. 326, 115268. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.115268 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Karthikeyan, K., Karthikeyan, P., Baskonus, HM, Venkatachalam, K. & Chu, Y.-M. Nahezu sektorielle Operatoren für $\Psi$-Hilfer-Ableitungsbruchteil-Impulsiv-Integraldifferentialgleichungen. Mathematik. Methoden Appl. Wissenschaft. https://doi.org/10.1002/mma.7954 (2021).

Artikel Google Scholar

Li, Z. et al. Die chemische In-situ-Lithiierung wandelt diamantähnlichen Kohlenstoff in einen ultrastarken Ionenleiter für dendritenfreie Lithium-Metall-Anoden um. Adv. Mater. https://doi.org/10.1002/adma.202100793 (2021).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Sheikholeslami, M. Analyse des Schmelzprozesses von Paraffin durch die Wärmespeicherung mit Wabenkonfiguration unter Verwendung von Nanopartikeln. J. Energy Storage 52, 104954. https://doi.org/10.1016/j.est.2022.104954 (2022).

Artikel Google Scholar

Chu, Y.-M. et al. Nanopartikel verbesserten den PCM-Exergieverlust und das thermische Verhalten mittels FVM. J. Mol. Liq. 320, 114457. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114457 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Chu, Y.-M., Nazir, U., Sohail, M., Selim, MM & Lee, J.-R. Verbesserung der thermischen Energie und der gelösten Partikel mithilfe von Hybrid-Nanopartikeln durch Aktivierungsenergie und chemische Reaktion über einer parabolischen Oberfläche mittels Finite-Elemente-Ansatz. Bruch. Bruch. 5(3), 119. https://doi.org/10.3390/fractalfract5030119 (2021).

Artikel Google Scholar

Zhang, Y. et al. Studie zum Unterdrückungsmechanismus von (NH4)2CO3 und SiC für die Deflagration von Polyethylen basierend auf Flammenausbreitung und experimenteller Analyse. Pulvertechnologie. 399, 117193. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2022.117193 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Rashid, S., Sultana, S., Karaca, Y., Khalid, A. & Chu, Y.-M. Einige weitere Erweiterungen berücksichtigen diskrete proportionale Bruchoperatoren. Fractals 30(1), 2240026. https://doi.org/10.1142/S0218348X22400266 (2022).

Artikel MATH ADS Google Scholar

Valipour, P., Jafaryar, M., Moradi, R. & Aski, FS Zweiphasenmodell für die Intensivierung der Nanofluid-Wärmeübertragung in einem rotierenden System unter der Wirkung eines Magnetfelds. Chem. Ing. Prozess.-Prozessintensiv. 123, 47–57 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Chu, Y.-M. & Moradi, R. Computergestützte Untersuchung eines ungleichmäßigen Magnetfelds auf die thermischen Eigenschaften des Nanofluidstroms im Inneren eines 180-Grad-Rohrbogens. Mod. Physik. Lette. B https://doi.org/10.1142/S0217984921501578 (2020).

Artikel Google Scholar

Sheikholeslami, M. Numerische Untersuchung eines Sonnensystems, das mit einem innovativen Turbulator und einem Hybrid-Nanofluid ausgestattet ist. Sol. Energie Mater. Sol. Zellen 243(15), 111786. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2022.111786 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Zhao, T.-H., Qian, W.-M. & Chu, Y.-M. Scharfe Potenz-Mittelwertgrenzen für die Mittelwerte des Tangens und des hyperbolischen Sinus. J. Mathe. Ungleich. 15(4), 1459–1472. https://doi.org/10.7153/jmi-2021-15-100 (2021).

Artikel MathSciNet MATH Google Scholar

Chu, Y.-M., Almusawi, MB, Hajizadeh, MR, Yao, S.-W. & Bach, Q.-V. Hybride Nanomaterialbehandlung in einem durchlässigen Tank unter Berücksichtigung der Irreversibilität. Int. J. Mod. Physik. C https://doi.org/10.1142/S0129183121500613 (2020).

Artikel Google Scholar

Xu, Y. et al. Experimentelle Untersuchung eines pneumatischen Motors für Transportanwendungen. Erneuern. Energie 179, 517–527. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.07.072 (2021).

Artikel Google Scholar

Sheikholeslami, M., Said, Z. & Jafaryar, M. Hydrothermale Analyse für eine parabolische Solareinheit mit gewelltem Absorberrohr und Nanoflui. Erneuern. Energie 188, 922–932. https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.02.086 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Rashid, S., Aboulmagd, EI, Sultana, S. & Chu, Y.-M. Neue Entwicklungen bei gewichteten n-fachen Ungleichungen über diskrete verallgemeinerte ^h-proportionale Bruchoperatoren. Fractals 30(2), 2240056. https://doi.org/10.1142/S0218348X22400564 (2022).

Artikel MATH ADS Google Scholar

Xu, Y.-P., Liu, R.-H., Tangc, L.-Y., Wud, H. & She, C. Risikoaverse Multi-Ziel-Optimierung von Multi-Energie-Mikronetzen integriert mit Power-to -Wasserstofftechnologie, Elektrofahrzeuge und Rechenzentrum unter einer hybriden robust-stochastischen Technik. Aufrechterhalten. Städte Soc. 79, 103699. https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.103699 (2022).

Artikel Google Scholar

Chu, Y.-M., Bashir, S., Ramzan, M. & Malik, MY Modellbasierte Vergleichsstudie zur magnetohydrodynamischen instationären Hybrid-Nanofluidströmung zwischen zwei unendlichen parallelen Platten mit Partikelformeffekten. Mathematik. Methoden Appl. Wissenschaft. https://doi.org/10.1002/mma.8234 (2022).

Artikel Google Scholar

Babazadeh, H., Muhammad, T., Shakeriaski, F., Ramzan, M., Hajizadeh, MR, Nanomaterial zwischen zwei Platten, die mit magnetischer Kraft zusammengedrückt werden. J. Therm. Anal. Kalorien. 1–7 (2020).

Wang, T. et al. Ansätze zur Expedition der PCM-Entladung mit Nanopartikeln und Radialrippen. J. Mol. Liq. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.115052 (2020).

Artikel Google Scholar

Zhang, X., Tang, Y., Zhang, F. & Lee, C. Eine neuartige Aluminium-Graphit-Dual-Ionen-Batterie. Adv. Energie Mater. 6(11), 1502588. https://doi.org/10.1002/aenm.201502588 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Sheikholeslami, M. & Ebrahimpour, Z. Thermische Verbesserung eines linearen Fresnel-Solarsystems unter Verwendung von Al2O3-Wasser-Nanofluid und mehrwegverdrilltem Band. Int. J. Therm. Wissenschaft. 176, 107505. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2022.107505 (2022).

Artikel CAS Google Scholar

Qian, W.-M., Chu, H.-H., Wang, M.-K. & Chu, Y.-M. Starke Ungleichheiten für den Toader-Mittelwert in der Größenordnung von -1$ im Hinblick auf andere bivariate Mittelwerte. J. Mathe. Ungleich. 16(1), 127–141. https://doi.org/10.7153/jmi-2022-16-10 (2022).

Artikel MathSciNet MATH Google Scholar

Yu, A., Pan, Q., Zhang, M., Xie, D. & Tang, Y. Schnelle und langlebige Dual-Ionen-Batterie auf Kaliumionenbasis durch poröse organische 3D-Negativelektrode. Adv. Funktion Mater. 30(24), 2001440. https://doi.org/10.1002/adfm.202001440 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Chu, Y.-M., Salahshoor, Z., Shahraki, MS, Shafee, A. & Bach, Q.-V. Ringförmiger Tank mit konvektiver Strömung in einer porösen Zone mit Aufbringung von MHD. Int. J. Mod. Physik. C https://doi.org/10.1142/S0129183120501685 (2020).

Artikel MathSciNet Google Scholar

Xiong, P.-Y. et al. Nanopartikel für den Phasenwechselprozess von Wasser mittels FEM. J. Mol. Liq. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.116096 (2021).

Artikel Google Scholar

Cao, X., Yuan, Y., Xiang, Bo., Sun, L. & Xingxing, Z. Numerische Untersuchung der optimalen Anzahl von Längsrippen in horizontalen ringförmigen Phasenwechseleinheiten bei verschiedenen Wandtemperaturen. Energieaufbau. 158, 384–392. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.10.029 (2018).

Artikel Google Scholar

Elarem, R. et al. Numerische Untersuchung eines Vakuumröhren-Solarkollektors mit Nano-PCM als Latentwärmespeichersystem. Gehäusebolzen. Therm. Ing. 24, 100859. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.100859 (2021).

Artikel Google Scholar

Kant, K., Shukla, A., Sharma, A. & Biwole, PH Schmelz- und Erstarrungsverhalten von Phasenwechselmaterialien bei zyklischem Erhitzen und Abkühlen. J. Energy Storage 15, 274–282 (2018).

Artikel Google Scholar

Mehta, DS, Solanki, K., Rathod, MK & Banerjee, J. Wärmeleistung von Rohrbündel-Latentwärmespeichereinheiten: Vergleichende Bewertung der horizontalen und vertikalen Ausrichtung. J. Energy Storage 23, 344–362 (2019).

Artikel Google Scholar

Usman, H. et al. Eine experimentelle Studie von PCM-basierten Kühlkörpern mit und ohne Rippen zur passiven Kühlung von Elektronik. Wärme-Massentransf. 54(12), 3587–3598. https://doi.org/10.1007/s00231-018-2389-0 (2018).

Artikel CAS ADS Google Scholar

Bouteldja, M., Mezaache, EH & Aouer, A. Numerische Untersuchung der Erstarrung von Phasenwechselmaterialien in einem rechteckigen Hohlraum: Auswirkungen von Konvektion und Aspektverhältnis. Ann. Chim. Wissenschaft. Mater. 43(1), 1–9. https://doi.org/10.18280/acsm.430101 (2019).

Artikel Google Scholar

Chen, S.-B. et al. Kombinierter Effekt der Verwendung von porösen Medien und Nanopartikeln auf die Schmelzleistung eines mit PCM gefüllten Gehäuses mit dreieckigen Doppelrippen. Gehäusebolzen. Therm. Ing. 25, 100939. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.100939 (2021).

Artikel Google Scholar

Elsayed, AO Numerische Untersuchung des PCM-Schmelzens in dreieckigen Zylindern. Alex. Ing. J. 57(4), 2819–2828. https://doi.org/10.1016/j.aej.2018.01.005 (2018).

Artikel Google Scholar

Fadl, M. & Eames, PC Eine experimentelle Untersuchung des Schmelzens von RT44HC in einer horizontalen rechteckigen Testzelle unter gleichmäßigem Wandwärmefluss. Int. J. Wärme-Massentransf. 140, 731–742. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.06.047 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Sheikholeslami, M. Numerische Simulation zur Erstarrung in einem LHTESS mittels Nano-Enhanced PCM. J. Taiwan Inst. Chem. Ing. 86, 25–41 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

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Wir schätzen und danken der Taif University für die finanzielle Unterstützung des Taif University Researchers Supporting Project (TURSP-2020/07), Taif University, Taif, Saudi-Arabien.

Fakultät für Mathematik, College of Science, Jazan University, Neuer Campus, Postfach 2097, Jazan, Königreich Saudi-Arabien

Adel Almarashi

Fakultät für Mathematik, Al-Aflaj College of Science and Humanities Studies, Prince Sattam Bin Abdulaziz University, Al-Aflaj, 710-11912, Königreich Saudi-Arabien

Amira M. Hussain

Fakultät für Maschinenbau, Universität Yazd, Yazd, Iran

M. Mirparizi

Multidisziplinäres Zentrum für Infrastrukturtechnik, Technische Universität Shenyang, Shenyang, 110870, China

M. Mirparizi & Chunwei Zhang

Department of Chemistry, College of Science, Taif University, PO Box 11099, Taif, 21944, Königreich Saudi-Arabien

Hosam A. Saad

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AA und AM H überwachten und untersuchten die Verifizierung und MM modellierte und simulierte das Problem. CZ hat das überarbeitete Manuskript geschrieben und die Version grammatikalisch bearbeitet.

Korrespondenz mit Amira M. Hussin oder M. Mirparizi.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht durch gesetzliche Vorschriften zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Almarashi, A., Hussin, AM, Mirparizi, M. et al. Einfluss von Nanopartikeln auf das Gefrieren in mit Rippen ausgestatteten Behältern. Sci Rep 12, 14792 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18714-7

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Eingegangen: 30. Dezember 2021

Angenommen: 18. August 2022

Veröffentlicht: 30. August 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18714-7

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