Dynamics of energy storage in inflated plate exchanger banks /
Nourhan Hossam Abdel Ghafour Ahmed,
Dynamics of energy storage in inflated plate exchanger banks / دينامية تخزين الحرارة في مصفوفات مبادلات الصفائح الوسادية by Nourhan Hossam Abdel Ghafour Ahmed ; Supervisors Prof. Dr. Mahmoud Abdel Hakim El Rifai, Prof. Dr. Mai Mohamed Kamal El Din, Prof. Dr. Reem Sayed Ettouney. - 124 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 104-111.
The present work proposes the use of inflated plate heat exchanger banks as compact latent heat storage units. The system consists of a bank of inflated plate heat exchange surfaces immersed in a rectangular tank containing the PCM. The study is concerned with the analysis of the system performance during both the heat storage and heat recuperation modes of operation. To this end, six sets of differential equations describing the temperature transients of the PCM, heat transfer fluid (HTF), and metal transfer surface in both the storage and recuperation modes have been formulated through a lumped parameter dynamic model. A MATLAB program has been developed to enable repeated solutions of the model equations with a view to discerning the effects of various unit design data and physico-chemical properties of the PCM on system performance. These included the unit size, the HTF inlet temperature, the water holdup volume, the heat transfer coefficient, and the PCM latent heat. تقترح هذه الرسالة إستخدام مصفوفات تبادل الحرارة ذات الصفائح الوسادية كوحدات مدمجة لتخزين الحرارة الكامنة لتغير الطور بالإنصهار. تتكون المنظومة من عدد من أسطح التبادل الوسادية المغمورة في خزان مستطيل المقطع يحتوي علي المادة متغيرة الطور (PCM). وتستهدف الدراسة تحليل أداء تشغيل المنظومة خلال كل من عمليات تخزين الحرارة وإسترجاعها. فقد تم إستنباط نموذج دينامي مجمع البارامتر يتضمن ستة مجموعات من المعادلات التفاضلية التي تصف السلوك الإنتقالي لدرجات الحرارة في كل من المادة متغيرة الطور (PCM)، ومائع إنتقال الحرارة، وسطح الإنتقال أثناء عمليات تخزين الحرارة وإسترجاعها. وفي هذا الصدد تم تطوير برنامج MATLAB يتيح الحل التكراري لمعادلات النموذج بهدف إستجلاء أثار متغيرات التصميم والخصائص الفيزيوكيميائية للمادة متغيرة الطور (PCM) علي أداء المنظومة. ويشمل ذلك حجم الوحدة، ودرجة حرارة دخول مائع التبادل الحراري، وحجم الماء المحتجز في المبادل، ومعامل إنتقال الحرارة، وحرارة إنصهار المادة متغيرة الطور (PCM).
Text in English and abstract in Arabic & English.
Chemical Engineering
الهندسة الكيميائية
Heat Storage Phase Change Materials Dynamic Modelling Inflated Plate Heat Exchangers
660
Dynamics of energy storage in inflated plate exchanger banks / دينامية تخزين الحرارة في مصفوفات مبادلات الصفائح الوسادية by Nourhan Hossam Abdel Ghafour Ahmed ; Supervisors Prof. Dr. Mahmoud Abdel Hakim El Rifai, Prof. Dr. Mai Mohamed Kamal El Din, Prof. Dr. Reem Sayed Ettouney. - 124 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 104-111.
The present work proposes the use of inflated plate heat exchanger banks as compact latent heat storage units. The system consists of a bank of inflated plate heat exchange surfaces immersed in a rectangular tank containing the PCM. The study is concerned with the analysis of the system performance during both the heat storage and heat recuperation modes of operation. To this end, six sets of differential equations describing the temperature transients of the PCM, heat transfer fluid (HTF), and metal transfer surface in both the storage and recuperation modes have been formulated through a lumped parameter dynamic model. A MATLAB program has been developed to enable repeated solutions of the model equations with a view to discerning the effects of various unit design data and physico-chemical properties of the PCM on system performance. These included the unit size, the HTF inlet temperature, the water holdup volume, the heat transfer coefficient, and the PCM latent heat. تقترح هذه الرسالة إستخدام مصفوفات تبادل الحرارة ذات الصفائح الوسادية كوحدات مدمجة لتخزين الحرارة الكامنة لتغير الطور بالإنصهار. تتكون المنظومة من عدد من أسطح التبادل الوسادية المغمورة في خزان مستطيل المقطع يحتوي علي المادة متغيرة الطور (PCM). وتستهدف الدراسة تحليل أداء تشغيل المنظومة خلال كل من عمليات تخزين الحرارة وإسترجاعها. فقد تم إستنباط نموذج دينامي مجمع البارامتر يتضمن ستة مجموعات من المعادلات التفاضلية التي تصف السلوك الإنتقالي لدرجات الحرارة في كل من المادة متغيرة الطور (PCM)، ومائع إنتقال الحرارة، وسطح الإنتقال أثناء عمليات تخزين الحرارة وإسترجاعها. وفي هذا الصدد تم تطوير برنامج MATLAB يتيح الحل التكراري لمعادلات النموذج بهدف إستجلاء أثار متغيرات التصميم والخصائص الفيزيوكيميائية للمادة متغيرة الطور (PCM) علي أداء المنظومة. ويشمل ذلك حجم الوحدة، ودرجة حرارة دخول مائع التبادل الحراري، وحجم الماء المحتجز في المبادل، ومعامل إنتقال الحرارة، وحرارة إنصهار المادة متغيرة الطور (PCM).
Text in English and abstract in Arabic & English.
Chemical Engineering
الهندسة الكيميائية
Heat Storage Phase Change Materials Dynamic Modelling Inflated Plate Heat Exchangers
660