Contact melting of a three-dimensional phase change material on a flat substrate

Autor/a

De Decker, Michelle M.

Myers, T.G.

Altres autors/es

Centre de Recerca Matemàtica

Data de publicació

2011



Resum

In this paper a model is developed to describe the three dimensional contact melting process of a cuboid on a heated surface. The mathematical description involves two heat equations (one in the solid and one in the melt), the Navier-Stokes equations for the flow in the melt, a Stefan condition at the phase change interface and a force balance between the weight of the solid and the countering pressure in the melt. In the solid an optimised heat balance integral method is used to approximate the temperature. In the liquid the small aspect ratio allows the Navier-Stokes and heat equations to be simplified considerably so that the liquid pressure may be determined using an igenfunction expansion and finally the problem is reduced to solving three first order ordinary differential equations. Results are presented showing the evolution of the melting process. Further reductions to the system are made to provide simple guidelines concerning the process. Comparison of the solutions with experimental data on the melting of n-octadecane shows excellent agreement.

Tipus de document

Edició preliminar

Llengua

Anglès

Matèries CDU

53 - Física

Paraules clau

Fases (Termodinàmica); Lubrificació i lubrificants; Calor

Pàgines

21

392696 bytes

Publicat per

Centre de Recerca Matemàtica

Col·lecció

Prepublicacions del Centre de Recerca Matemàtica; 1021

Documents

Pr1021.pdf

383.4Kb

 

Drets

Aquest document està subjecte a una llicència d'ús de Creative Commons, amb la qual es permet copiar, distribuir i comunicar públicament l'obra sempre que se'n citin l'autor original, la universitat i el centre i no se'n faci cap ús comercial ni obra derivada, tal com queda estipulat en la llicència d'ús (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/es/)

Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)