Intégration des matériaux a changement de phase (MCPs) comme système de stockage de la chaleur

Abstract

Dans ce travail, nous étudions numériquement le phénomène de changement de phase solideliquide (fusion) des matériaux à l’intérieur d’une cavité. Plusieurs matériaux à changement de phase ont été utilisés : Eau, RT31 et N-eicosene. La cavité est de géométrie quarrée, dont les surfaces gauche et droite sont maintenues respectivement aux températures chaude et froide alors que les surfaces supérieure et inférieure sont considérées adiabatiques. Le modèle mathématique 2D utilisé dans cette étude est basé sur la méthode d'enthalpie-porosité ainsi que les techniques des volumes finis. Un logiciel commercial de calcul (ANSYS FLUENT 18.2) est utilisé pour résoudre les équations de conservation. Les résultats obtenus concernant les isothermes, les lignes de courant ainsi que la fraction liquide sont présentées. Les résultats montrent que la convection naturelle influence considérablement le transfert de chaleur ainsi que la cinétique de la fusion. Pour le cas de la fusion du N-eicosene, le temps de fusion est plus long de 57.2% que celui de RT31 et de 84.4% que celui de l'Eau