Matematické modelování transportu hmoty a tepla v kontextu ukládání tepelné energie

advisor: doc. Ing. Jiří Mikyška, Ph.D.
e-mail: show e-mail
type: phd thesis
branch of study: MI_MM
key words: transport látek a tepla, porézní prostředí, termochemické materiály, materiály s fázovou přeměnou, ukládání tepelné ener
link: http://kmlinux.fjfi.cvut.cz/~mikysjir/news.php
description: Skladování tepelné energie je důležitou součástí využívání obnovitelných zdrojů energie. Návrh a optimalizace účinných akumulátorů tepla na bázi materiálů s fázovou přeměnou (PCM), termálních kapalin, nebo termochemických materiálů (TCM) vyžaduje podrobnou znalost odpovídajících materiálů a procesů. Náplní práce bude studium a vývoj nových matematických modelů popisujících procesy transportu hmoty a tepla v kombinaci s chemickou reakcí v porézních termochemických materiálech, případně nukleaci z pevné fáze v podchlazených materiálech s fázovou přeměnou. Může se jednat např. o model transportu vodní páry a tepla v porézním prostředí. Bude uvažována neizotermální situace, kdy molekuly vody se mohou sorbovat na povrchu porézního prostředí, což je doprovázeno uvolňováním tepelné energie. Adsorpce vodní páry může být ovlivněna přítomností dalších látek, což se projeví na příslušné sorpční izotermě. Téma práce navazuje na řešení grantu GAČR 17-08218S s názvem Materiály pro skladování tepelné energie: termofyzikální charakterizace pro návrh akumulátorů tepla řešeného ve spolupráci s Ústavem termomechaniky AV ČR a Ústavem chemických procesů AV ČR. Výsledky modelu tak budou moci býti validovány oproti datům naměřeným v těchto ústavech, příp. na dalších pracovištích v zahraničí (TU Eindhoven).
references: [1] A. Abedin, M. Rosen: A critical review of thermochemical energy storage systems, The Open Renewable Energy Journal, 4 (2014), 42-46. [2] H. Mehling, L. F. Cabeza: Heat and cold storage with PCM, Springer Berlin Heidelberg, 2008 [3] N. Catolico, S. Ge, J. S. McCartney, Numerical modeling of a soil-borehole thermal energy storage system, Vadose Zone Journal, doi:10.2136/vzj2015.05.0078 [4] S. Pal, M. R. Hajj, W. P. Wong, I. K. Puri: Thermal energy storage in porous materials with adsorption and desorption of moisture, Int. J. Heat Mass Transf., 69 (2014) 285-292 [5] B. Mette, H. Kerskes, H. Drueck, H. Mueller-Steinhagen: Experimental and numerical investigations on the water vapor adsorption isotherms and kinetics of binderless zeolite 13X, Int. J. Heat Mass Transf. 71 (2014), 555-561.
last update: 18.05.2017 13:55:01

administrator for this page: Ľubomíra Dvořáková | last update: 09/12/2011
Trojanova 13, 120 00 Praha 2, tel. 224 358 540, pevná linka 224 923 098, fax 234 358 643
Czech Technical Univeristy in Prague | Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering | Department of Mathematics