بررسی تجربی عملکرد یک هواگرمکن خورشیدی با صفحه موجدار تحت شرایط مختلف محیطی

محورهای موضوعی : مکانیک سیالات

نادر رهبر ¹ ( عضو هیات علمی/ دانشگاه آزاد سمنان )
محمد جوادی نیا ایزدی ² ( دانشجو )
پژمان ظهوریان ایزدی ³ ( دانشجو )

تاریخ دریافت : 1394/04/16 تاریخ پذیرش : 1394/05/21 تاریخ انتشار : 1391/09/01

کلید واژه: گرد آورنده تخت خورشیدی, سطوح موج دار, هواگرمکن خورشیدی, افزایش کارایی,

چکیده مقاله :

در این مقاله نوع جدیدی از گرد آورنده های جابجایی اجباری طراحی و ساخته شده که در آنها از سطوح موج دار بهره گرفته می‌شود. صفحه زیرین این گرد آورنده، موج دار (Vشکل) بوده، در حالی که زیر سطح جاذب آن دیوارک هایی مستطیلی شکل، برای هدایت جریان قرار گرفته است. هدف از کاربرد همزمان سطوح موج دار و دیوارک های ذکر شده، افزایش میزان آشفتگی در رژیم سیال و شکستن زیر لایه لزج می‌باشد که این امر سبب افزایش چشم گیر میزان انتقال حرارت و بازده حرارتی دستگاه نسبت به دستگاه های مشابه می گردد. دبی جرمی سیال در درون گرد آورنده توسط یک فن سانتریفیوژ بین 0.003 kg/s و 0.01 kg/sتنظیم شده است. (عدد رینولدز در درون کانال بین 1000 تا 3500 متغیر می‌باشد). زوایای مختلفی از جمله 30، 45و 90 درجه برای ارزیابی دستگاه انتخاب گردیده و رابطه جدیدی برای عدد ناسلت و بر حسب رینولدز پیشنهاد شده است که عملکرد حرارتی دستگاه را با دقت خوبی پیش بینی می‌کند. نتایج این تحقیق نشان می دهند که مقدار عدد ناسلت در این دستگاه، در حدود 5 برابر دستگاه های مشابه دارای کانال مسطح بوده که این امر مبین افزایش چشم گیر میزان انتقال حرارت در این دستگاه می‌باشد. در این مقاله همچنین بازده حرارتی گرد آورنده مورد نظر محاسبه و با مقادیر سایر تحقیقات پیشین مقایسه شده است. تاثیر پارامتر های مختلف از جمله دمای محیط، زاویه دستگاه و میزان تابش خورشید نیز بر روی عملکرد دستگاه نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

چکیده انگلیسی:

In This paper, the effect of using cross-corrugated surface as an absorber plate in a solar air collector was experimentally investigated. Black plate geometries of air heater was V-type, while some vertical baffles were used to conduct air flow between surfaces. With these modification turbulence regime and heat transfer enhancement were achieved. A centrifugal fan was also used to produce 0.003-0.01 kg/s air flow. Moreover different position angles (30, 45 and 90 degrees) were used to evaluate the performance of the system. The results showed that with these modification the Nusselt number was 5 times greater than before. Furthermore, a new correlation was proposed which has a good accuracy in estimation of Nu number.