蓄熱応用における大きなBiot数に対する集中容量法の妥当性の拡張

典型的な熱エネルギー貯蔵システムでは、伝熱流体は、固体蓄熱材料の充填層を流れるときに熱を堆積/抽出するために使用される。 充填層蓄熱システムのための熱伝達とエネルギー貯蔵／抽出の一次元モデルを以前に開発した。 このモデルは，集中容量法を用いて蓄熱材料中の過渡熱伝導を扱うが，これはＢｉｏｔ数が大きい場合には有効ではない。 大きなＢｉｏｔ数に対する固体と流体の間の有効熱伝達係数を示した。 補正された熱伝達係数により，集中容量法を適用して広い範囲のＢｉｏｔ数の蓄熱をモデル化することができる。 固体蓄熱材料の四つの典型的な構造について考察した。 有効熱伝達係数（および有効Ｂｉｏｔ数）の公式を示した。 有効熱伝達係数を用いた集中容量法による予測を検証するために，その結果を対応する解析解と比較した。 結果は非常によく一致しています。 有効熱伝達係数は集中容量法の有効性を大きなＢｉｏｔ数にまで拡張し，これは熱エネルギー貯蔵システムの解析に重要である。