فاعلية توزيع المساحيق النانوية على معدل التخزين البارد أثناء التصلب مع الأخذ بعين الاعتبار التوصيل العابر

تجري هذه الدراسة محاكاة للتجميد من خلال حاوية تتميز بجيومترية سنوسيدالية مزودة بزعنفة. إن تطبيق طريقة غاليركين يلتقط بفعالية الديناميات المعقدة للعمليات غير المستقرة، مُظهرًا تحسينًا كبيرًا من خلال إدخال الجسيمات النانوية لتعزيز الموصلية الحرارية للنظام—وهي عنصر أساسي لتحسين كفاءة التوصيل. تؤكد الطريقة العددية على أهمية استخدام شبكة متكيفة في السيناريوهات غير المستقرة، حيث يتم ضبط الشبكة بناءً على موقع الجبهة الصلبة بسبب تزايد التدرجات السلمية. تم التحقيق بشكل منهجي في أحجام المساحيق المختلفة (dp) والنسب (ϕ)، موضحة تأثيراتها المتميزة على مدة العملية. تكشف النتائج أن زيادة أولية في dp تؤدي إلى تقليص الفترة بنسبة 19.93%، يتبعها زيادة لاحقة بنسبة 49.06%، لسيناريوهات مع تركيز 0.04 من الجسيمات النانوية. إن دمج الجسيمات النانوية يحقق انخفاضًا ملحوظًا بنسبة 41.13% في وقت التصلب عند استخدام أحجام المساحيق المثلى. في المقابل، فإن وقت التصلب بدون إضافات هو 278.95 ثانية، ينخفض إلى 164.19 ثانية مع إدخال المساحيق المثلى الحجم.