世界のエネルギー需要の増加と環境問題の深刻化に伴い、効率的なエネルギー貯蔵技術の開発が非常に重要になっています。孔隙スケールに基づいて、大気乱流シミュレーションを用いて、二重段階のカプセル充填ベッド構造の相変儲熱過程をシミュレートし、この構造内で異なる融点と物理的特性を持つ相変材料がどのように温度、流線、渦量が分布するかについて検討し、異なる入口速度でのカプセル形状の蓄熱構造の熱特性について分析し、実験結果によってシミュレーションを検証しました。シミュレーション結果は、蓄熱過程の間、充填構造の隙間流れ場と渦量場が著しい動的特性を示すことが分かりました。孔隙スケールで相変が流線の曲率と渦の形成をもたらし、局所速度を上昇させます。相変が完了すると、流れ場と渦量は安定し、低渦量領域が大部分を占めます。最後に、Q基準を用いて流体中の渦構造を分析し、高強度の渦が主にタンク壁に近接して集中していることがわかります。

相変蓄熱材料;カプセル型;孔隙スケール;大気乱流シミュレーション;充填ベッド