تاثیر استفاده از دو نوار تابیده متقاطع به منظور تقویت دریافت انرژی تشعشی در یک کلکتور خورشیدی سهموی خطی

محورهای موضوعی : انتقال حرارت

مجتبی جمعیتی ¹ (استادیار گروه مهندسی مکانیک، واحد نراق، دانشگاه آزاد اسلامی، نراق، ایران)
حسین پورمحمدیان ² (عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک، واحد نراق، دانشگاه آزاد اسلامی، نراق)

تاریخ دریافت : 1399/07/25 تاریخ پذیرش : 1399/11/25 تاریخ انتشار : 1399/11/25

کلید واژه: نانوسیال هیبریدی, کلکتور خورشیدی سهموی خطی, نوار تابیده, الگوریتم سیمپل سی, معیار ارزیابی عملکرد هیدرولیکی حرارتی,

چکیده مقاله :

در این مطالعه به صورت عددی به بررسی اثر نوار تابیده بر عملکرد هیدرولیکی حرارتی نانوسیال هیبریدی آب-نانولوله کربنی چند جداره-اکسید آلومینیوم درون کلکتور خورشیدی سهموی خطی پرداخته شده است. مطالعه در رژیم جریان آشفته بوده و به منظور مدل سازی آن از مدل توربولانسی k−ε استفاده شده است. به منظور حل معادلات بقا از روش حجم محدود و الگوریتم SIMPLE C استفاده شده است. مطالعه برای بررسی عملکرد هیدرولیکی(ضریب اصطکاک) و حرارتی کلکتور خورشیدی سهموی مجهز به 1، 2 و 3 نوار تابیده انجام شده است. همچنین نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی کلکتور خورشیدی سهموی خطی به همراه نوار تابیده با زمانی که کلکتور خورشیدی ساده (بدون نوار تابیده) است، مقایسه می‌گردد. غلظتهای گوناگون نانوذرات (1 تا 3 درصد در حجم) برای اعداد رینولدز 3000 تا 18000 استفاده گردید. اندازه‌گیری‌ها نشان داد که با افزایش درصد نانو ذرات در سیال عامل پایه، خواص حرارتی سیستم به صورت قابل توجهی بهبود می‌یابد در صورتی که ضریب اصطکاک متوسط و در نتیجه‌ی آن میزان افت فشار نیز افزایش می‌یابد.

چکیده انگلیسی:

In this study, the effect of spinning tape on the thermal hydraulic performance of water-hybrid water-hybrid carbon nanotubes-aluminum oxide inside a linear parabolic solar collector has been investigated numerically. The study is in turbulent flow regime and in order to model it, the k epsilon turbulence model has been used. In order to solve the survival equations, the finite volume method and the SIMPLE C algorithm have been used. The study was performed to investigate the hydraulic and thermal performance of the parabolic solar collector equipped with 1, 2 and 3 twisted strips. Also, the results obtained from the simulation of a linear parabolic solar collector with a radiant strip are compared with when the solar collector is simple (without a radiant strip). Different concentrations of nanoparticles (1 to 3% by volume) were used for Reynolds numbers from 3000 to 18000. The obtained results are presented in the form of Nusselt dimensionless number diagrams, pressure drop and thermal hydraulic performance evaluation criteria(PEC).