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Basic Analysis of Uncertainty Sources in the CFD Simulation of a Shell-and-Tube Latent Thermal Energy Storage Unit

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005574
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5574-4

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König-Haagen, Andreas ; Mühlbauer, Adam ; Marquardt, Tom ; Caron-Soupart, Adèle ; Fourmigué, Jean-François ; Brüggemann, Dieter:
Basic Analysis of Uncertainty Sources in the CFD Simulation of a Shell-and-Tube Latent Thermal Energy Storage Unit.
In: Applied Sciences. Bd. 10 (2020) Heft 19 . - No. 6723.
ISSN 2076-3417
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.3390/app10196723

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Abstract

Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are increasingly employed in the development of latent thermal energy storage units. Yet there are often strong deviations between the experiments and numerical results. To unveil the sources of the deviations for the CFD simulation of a vertical shell-and-tube latent thermal energy storage unit, a basic analysis of different uncertainties is undertaken in this paper. Consequently, the effect of a variation of 10 material properties, six initial and boundary conditions, as well as a displacement of the temperature measuring points in the simulation, are examined. The results depict that the influence of the substance data depend on the output variable under consideration. Beside material properties, which have almost no influence, there are some properties that influence the power and the global liquid phase fraction over time, and a third group, which also has an influence on the mean power. Partly in contrast to results found in literature, the highest influence on the mean power occurs for the heat losses (which are varied in an on/off manner), the density, and the melting enthalpy (both varied by±10%).

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Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: latent thermal energy storage; uncertainty analysis; phase change material; CFD;
shell-and-tube
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse > Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann
Profilfelder > Emerging Fields > Energieforschung und Energietechnologie
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen > Zentrum für Energietechnik - ZET
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Profilfelder
Profilfelder > Emerging Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Forschungsstellen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5574-4
Eingestellt am: 20 Mai 2021 09:24
Letzte Änderung: 20 Mai 2021 09:24
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5574

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