verlenging van de geldigheid van de methode met lumped capacity voor groot Biot-nummer in thermische opslag toepassing

in een typisch thermische energieopslagsysteem wordt een warmteoverdrachtsvloeistof gewoonlijk gebruikt om warmte af te zetten/te onttrekken wanneer deze door een verpakt bed van vast thermisch opslagmateriaal stroomt. Een eendimensionaal model van de warmteoverdracht en energieopslag/-extractie voor een packed-bed thermal storage systeem is eerder ontwikkeld door de auteurs. Het model behandelt de transiënte warmtegeleiding in het thermische opslagmateriaal met behulp van de lumped capacitance-methode, die niet geldig is wanneer het Biot-nummer groot is. Het huidige werk presenteert een effectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt tussen de vaste stof en de vloeistof voor grote Biot aantallen. Met de gecorrigeerde warmteoverdrachtscoëfficiënt kan de lumped capacitance-methode worden toegepast om de thermische opslag in een breed scala van Biot-nummers te modelleren. Vier typische structuren voor het vaste thermische opslagmateriaal worden overwogen. Formules voor de effectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt (en effectief Biot-nummer) worden gepresenteerd. Om de voorspelling te verifiëren met behulp van de lumped capacitance methode met behulp van de effectieve warmteoverdrachtcoëfficiënt, vergelijken we de resultaten met de overeenkomstige analytische oplossingen. De resultaten zijn in zeer goede overeenstemming. De effectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt breidde de geldigheid van de lumped capacitance-methode uit tot grote Biot-getallen, wat van belang is voor de analyse van thermische energieopslagsystemen.