Αριθμητική διερεύνηση των πεδίων ροής και της μεταφοράς θερμότητας στη μικροκλίμακα των πορώδων υλικών

Περίληψη

Στην παρούσα διατριβή επιχειρείται η απευθείας τρισδιάστατη μοντελοποίηση της τοπολογίας πορωδών υλικών που παρουσιάζουν συντεταγμένη δομή και γεωμετρία με σκοπό τη διερεύνηση φαινομένων ροής αέρα και της μετάδοσης θερμότητας στο εσωτερικό τους. Στην ερευνητική προσπάθεια που γίνεται στα πλαίσια του έργου, εξετάζονται δύο διαφορετικά υλικά των οποίων η μικροδομή καθορίζει την μακροσκοπική τους συμπεριφορά και κατ’ επέκταση την απόδοσή τους στην ενεργειακή εφαρμογή στην οποία είναι ενταγμένα. Στόχος είναι να αναπτυχθεί αριθμητική μεθοδολογία που θα επιτρέπει την καλύτερη κατανόηση των θερμορευστομηχανικών φαινομένων που λαμβάνουν χώρα εντός των υλικών και που θα μπορεί να αξιοποιείται ως αριθμητικό εργαλείο σχεδιασμού και βελτιστοποίησης. Οι περιπτώσεις υλικών και αντίστοιχων ενεργειακών εφαρμογών που εξετάζονται είναι : η ροή μέσα από το ηλεκτρόδιο διάχυσης αερίου ‘Gas Diffusion Layer’ (GDL) μιας κυψέλης καυσίμου PEM (Proton Exchange Membrane) και η ροή αέρα μέσα από μεταλλικούς αφρούς ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

In this dissertation, 3D numerical modelling of flow and heat transfer phenomena is performed in well defined geometrical structures that correspond to the pore scale of porous media. The research effort deals with the examination of two distinct porous media, whose microstructure determines their macroscopic behavior in terms of the efficiency of the energy application they belong to. The scope of the effort is the development of a numerical methodology which will allow for the in depth understanding of the thermo-fluid mechanics phenomena taking place in the interior of these media and that can be used as a tool for the design and optimization of porous media engaging flow energy devices. The materials and energy applications studied are: The flow through the Gas Diffusion Layer of Proton Exchange Membrane fuel cell, and the flow through high porosity metal foam, recently applied in heat exchanging applications. For the achievement of its goals the individual aspects studied in this ...
περισσότερα
Πρέπει να είστε εγγεγραμένος χρήστης για έχετε πρόσβαση σε όλες τις υπηρεσίες του ΕΑΔΔ  Είσοδος /Εγγραφή

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

DOI
10.12681/eadd/18479
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/18479
Εναλλακτικός τίτλος
Numerical study of flow field and heat transfer at the microscale in porous media
Συγγραφέας
Κοπανίδης, Αναστάσιος Σταύρος
Ημερομηνία
2009
Ίδρυμα
Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Σχολή Πολυτεχνική. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών
Εξεταστική επιτροπή
Μπούρης Δημήτριος
Μπάρτζης Ιωάννης
Τομπουλίδης Ανανίας
Γκαβαϊσές Εμμανουήλ
Κικκινίδης Ευστάθιος
Τουρλιδάκης Αντώνιος
Υάκινθος Κυριάκος
Επιστημονικό πεδίο
Μηχανική & Τεχνολογία
Επιστήμες Μηχανολόγου Μηχανικού
Λέξεις-κλειδιά
Υπολογιστική ρευστομηχανική; Μικροκλίμακα; Πορώδη μέσα; Μεταλλικός αφρός ανοικτού κελιού; Κυψέλες καυσίμου; Πεδίο ροής; Μεταφορά θερμότητας
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Ελληνικά
Άλλα στοιχεία
236 σ., εικ.