Studio numerico dell’effetto dello streaming acustico di Rayleigh sullo scambio termico in materiali a cambiamento di fase (PCM)

Il lavoro di tesi si concentra sulla modellazione e sullo studio numerico tramite il software COMSOL Multiphysics del comportamento termofluidodinamico di un materiale a cambiamento di fase (PCM) in fase di riscaldamento. Il PCM scelto per lo studio è n-ottadecano, materiale che, similmente a molti PCM, presenta una scarsa conducibilità termica. Questa caratteristica termofisica rende la fase di accumulo termico del materiale poco efficiente e con tempi di trasporto termico e cambiamento di fase notevoli. All'interno dello studio vengono analizzate diverse configurazioni di riscaldamento (dal basso e dall'alto) e ne vengono raccolti e discussi i risultati termici e dinamici. Successivamente l'analisi si concentra sulla configurazione di riscaldamento dall'alto e sul possibile miglioramento del trasporto termico interno al materiale in cambiamento di fase grazie al fenomeno acustico-fluidodinamico del Rayleigh streaming. Dai dati ottenuti risulta che il suddetto fenomeno comporta un generale miglioramento dell'accumulo termico del materiale nella configurazione di riscaldamento dall'alto. Inoltre, essendo i PCM materiali utilizzati prevalentemente per lo stoccaggio di energia termica, migliorarne le caratteristiche di accumulo termico significa migliorarne l'applicabilità tecnica.