ОЭММПУИзвестия Российской академии наук. Энергетика Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Energetics

  • ISSN (Print) 0002-3310
  • ISSN (Online) 3034-6495

Условия плавления тепловыделяющего пористого элемента с активным охлаждением: приближенное аналитическое решение

Код статьи
10.31857/S0002331024060049-1
DOI
10.31857/S0002331024060049
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 6
Страницы
62-70
Аннотация
В теплоэнергетических приложениях (например, при исследовании режимов работы устройств для хранения тепловой и электрической энергии) часто появляются задачи, связанные с распространением фронта фазового перехода в теплонапряженных элементах. В настоящей работе рассматривается решение упрощенной задачи о проточном охлаждении плавящегося элемента. Для рассмотренных задач получены аналитические оценки для критических значений тепловыделения, соответствующих началу плавления и полному расплавлению элемента. Результаты подтверждаются численными расчетами.
Ключевые слова
фазовые переходы пористая среда активное охлаждение
Дата публикации
14.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
15

Библиография

  1. 1. Sarbu I., Sebachievici C. A Comprehensive Review of Thermal Energy Storage // Sustainability. 2018. V. 10. P. 191. DOI: 10.3390/su10010191
  2. 2. Mallick S., Gayen D. Thermal behaviour and thermal runaway propagation in lithium-ion battery systems – A critical review // Journal of Energy Storage. 2023. V. 62. P. 106894. DOI: 10.1016/j.est.2023.106894
  3. 3. Panchenko S.V., Bobkov V.I., Fedulov A.S., Chernovalova M.V. Mathematical modelling of thermal and physical-chemical processes during sintering // Non-ferrous Metals. 2018. No. 2. P. 50. DOI: 10.17580/nfm.2018.02.09
  4. 4. Thevenin P.O., Ersson A.G., Kusar H.M.J., Menon P.G., Jaras S.G. Deactivation of high temperature combustion catalysts // Applied Catalysis A: General. 2001. V. 212. P. 189. DOI: 10.1016/S0926-860X(00)00846-2
  5. 5. Puszynski J., Jayaraman V.K., Hlavacek V. A Stefan problem for exothermic non-catalytic reactions // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1985. V. 28. No. 6. P. 1237. DOI: 10.1016/0017-9310(85)90133-4
  6. 6. Tripathi P., Rao L. Single particle and packed bed combustion characteristics of high ash and high plastic content refuse derived fuel // Fuel. 2022. V. 308. P. 121983. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.121983
  7. 7. Sajjadi M., Azaiez J. Heat and mass transfer in melting porous media: Stable miscible displacements // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015. V. 88. P. 926. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.05.017
  8. 8. Вулис Л.А. Тепловой режим горения. М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1954. 288 с.
  9. 9. Lutsenko N.A. Numerical modeling of unsteady gas flow through porous heat-evolutional objects with partial closure of the object’s outlet // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2014. V. 72. P. 602. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.01.046
  10. 10. Саженков С.А. Исследование задачи Дарси-Стефана о фазовых переходах в насыщенном пористом грунте // ПМТФ. 2008. Т. 49. № 4. С. 81.
  11. 11. Barbu V., Ciotir I., Danaila I. Existence and Uniqueness of Solution to the Two-Phase Stefan Problem with Convection // Applied Mathematics & Optimization. 2021. V. 84. P. 123. DOI: 10.1007/s00245-021-09764-w
  12. 12. Crepeau J.C., Siahpush A., Spotten B. On the Stefan problem with volumetric energy generation // Heat and Mass Transfer. 2009. V. 46. P. 119. DOI: 10.1007/s00231-009-0550-5
  13. 13. Alsulami R.A., Zope T.M., Premnath K., Aljaghtham M. Convectively cooled solidification in phase change materials in different configurations subject to internal heat generation: Quasi-steady analysis // Applied Thermal Engineering. 2023. V. 221. P. 119849. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2022.119849
  14. 14. Донской И.Г. Влияние лучистых теплопотерь на условия плавления материала с внутренним тепловыделением // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. 2024. Т. 26. № 3. С. 173. DOI: 10.30724/1998-9903-2024-26-3-173-183
  15. 15. Donskoy I. The critical conditions of filtration flow blocking in a porous channel with phase transitions // Journal of Heat and Mass Transfer Research. 2024. DOI: 10.22075/JHMTR.2024.34469.1570 (in press)
  16. 16. Gunn D.J. Diffusion and chemical reaction in catalysis and absorption // Chemical Engineering Science. 1967. V. 22. No. 11. P. 1439. DOI: 10.1016/0009-2509(67)80071-X
  17. 17. Донской И.Г. Задача Стефана в тепловыделяющем цилиндрическом образце с граничными условиями третьего рода: расчет времени расплавления // iPolytech Journal. 2024. Т. 28. № 2. С. 290. DOI: 10.21285/1814-3520-2024-2-290-302
  18. 18. Быков В.И., Цыбенова С.Б. Динамика фазовых переходов первого рода // ДАН. 2009. Т. 429. № 3. С. 347.
  19. 19. Lutsenko N.A. Numerical model of two-dimensional heterogeneous combustion in porous media under natural convection or forced filtration // Combustion Theory and Modelling. 2018. V. 22. No. 2. P. 359. DOI: 10.1080/13647830.2017.1406617
  20. 20. Crepeau J., Siahpush A.S. Solid–liquid phase change driven by internal heat generation // Comptes Rendus Mecanique. 2012. V. 340. P. 471. DOI: 10.1016/j.crme.2012.03.004
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека