Numerical Study on the Effect of Concave/Convex Dimple Diameter on the Melting Performance of a Latent Heat Storage System

본 연구에서는 매끄러운 벽과 오목/볼록 딤플 형상의 벽을 가지는 밀폐 용기의 잠열 저장 시스템에서 딤플의 지름에 따른 상 변화 물질의 용융 성능을 수치적으로 분석하였다. 상 변화 물질의 상 변화과정을 모사하기 위해 enthalpy-porosity 기법을 적용하였다. 상 변화 물질의 용융 성능을 향상시키기 위해 딤플의 지름을 2 mm씩 증가시켰다. 상 변화 물질의 용융 특성을 평가하기 위해 액상 분율, 온도 분포, 속도 크기의 변화를 비교 분석하였다. 딤플의 지름이 증가하면서 자연대류에 의한 영향이 강해져 용융 시간이 감소한다. 딤플의 지름이 가장 클 때 용융에 소요되는 시간은 평판 대비 65℃와 70℃에서 각각 14.85%, 13.54% 감소하였고, 평균 동력은 65℃와 70℃에서 각각 17.4%, 15.7% 증가하였다.