Logo
    • English
    • Ελληνικά
    • Deutsch
    • français
    • italiano
    • español
  • Ελληνικά 
    • English
    • Ελληνικά
    • Deutsch
    • français
    • italiano
    • español
  • Σύνδεση
Προβολή τεκμηρίου 
  •   Ιδρυματικό Αποθετήριο Πανεπιστημίου Θεσσαλίας
  • Επιστημονικές Δημοσιεύσεις Μελών ΠΘ (ΕΔΠΘ)
  • Δημοσιεύσεις σε περιοδικά, συνέδρια, κεφάλαια βιβλίων κλπ.
  • Προβολή τεκμηρίου
  •   Ιδρυματικό Αποθετήριο Πανεπιστημίου Θεσσαλίας
  • Επιστημονικές Δημοσιεύσεις Μελών ΠΘ (ΕΔΠΘ)
  • Δημοσιεύσεις σε περιοδικά, συνέδρια, κεφάλαια βιβλίων κλπ.
  • Προβολή τεκμηρίου
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.
Ιδρυματικό Αποθετήριο Πανεπιστημίου Θεσσαλίας
Όλο το DSpace
  • Κοινότητες & Συλλογές
  • Ανά ημερομηνία δημοσίευσης
  • Συγγραφείς
  • Τίτλοι
  • Λέξεις κλειδιά

Investigation of transient heat transfer in multi-scale PCM composites using a semi-analytical model

Thumbnail
Συγγραφέας
Dobri A., Tsiantis A., Papathanasiou T.D., Wang Y.
Ημερομηνία
2021
Γλώσσα
en
DOI
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121389
Λέξη-κλειδί
Analytical models
Boundary conditions
Ordinary differential equations
Phase change materials
Transient analysis
Walls (structural partitions)
Building applications
Matrix temperatures
Multi-scale composites
Numerical heat transfer
Phase Change
Phase change material
Phase change material wall
Semi-analytical model
Transient heat transfer
Transient thermal response
Heat transfer
Elsevier Ltd
Εμφάνιση Μεταδεδομένων
Επιτομή
This paper presents a semi-analytical model to describe the transient heat transfer in phase change material (PCM)-based composites. One such example is micro-encapsulated paraffin in gypsum plaster walls for building applications. Without the availability of an analytical solution for the problem at hand, and given the computational intensity of full-scale numerical solution of the problem, there is a need for alternate approaches that can be used in the design of PCM walls. The key assumption underlying the proposed model is that the spherical paraffin particles are small enough relative to the thickness of the wall, and therefore at each time instant each particle is surrounded by a spatially uniform, albeit time-dependent matrix temperature. This evolving matrix temperature is used as a boundary condition in order to solve for the analytical temperature distribution at the particle-scale, from which the heat flow into the particle can be determined. This procedure avoids spatial discretization of the micro-scale and results in a macro-scale model in which the paraffin particles appear as sinks/sources at each nodal point. The heat equation is then solved using the Method of Lines, which reduces a parabolic partial differential equation into a set of ordinary differential equations. The proposed model is used to simulate the constant flux wall conditions often seen in thermal characterization experiments of PCM walls and structures. Simulation results elucidate the impact of the particle radius and interfacial resistance on the transition at the end of the thermal management phase. Simulations of cyclic environmental temperatures more relevant to building applications show that PCM volume loadings as low as 5% can reduce the energy demands of an HVAC system by 15 to 20%. Moreover, the model is also shown to provide excellent agreement with the work of Šavija and Schlangen, who simulated the transient thermal response of hardening concrete using the commercial finite element package FEMMASSE. © 2021 Elsevier Ltd
URI
http://hdl.handle.net/11615/73392
Collections
  • Δημοσιεύσεις σε περιοδικά, συνέδρια, κεφάλαια βιβλίων κλπ. [19674]
Η δικτυακή πύλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης
Ψηφιακή Ελλάδα
ΕΣΠΑ 2007-2013
Με τη συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης
htmlmap 

 

Πλοήγηση

Όλο το DSpaceΚοινότητες & ΣυλλογέςΑνά ημερομηνία δημοσίευσηςΣυγγραφείςΤίτλοιΛέξεις κλειδιάΑυτή η συλλογήΑνά ημερομηνία δημοσίευσηςΣυγγραφείςΤίτλοιΛέξεις κλειδιά

Ο λογαριασμός μου

ΣύνδεσηΕγγραφή (MyDSpace)
Πληροφορίες-Επικοινωνία
ΑπόθεσηΣχετικά μεΒοήθειαΕπικοινωνήστε μαζί μας
Επιλογή ΓλώσσαςΌλο το DSpace
EnglishΕλληνικά
Η δικτυακή πύλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης
Ψηφιακή Ελλάδα
ΕΣΠΑ 2007-2013
Με τη συγχρηματοδότηση της Ελλάδας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης
htmlmap