بهینه‏ سازی هندسه دیوار ترومب جهت انتقال حرارت بیشینه

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی آزاد درون اتاقی تحت تاثیر دیوار ترومب به صورت سه ‏بعدی برای جریان‏های آرام و آشفته توسط مدل عددی فلوئنت شبیه‏سازی شد و هندسه بهینه کانال‏های گذر هوا برای رسیدن به دمای مطلوب بدست آمد.  جهت پیش‏بینی اثرات ناشی از تابش منبع مستقیم انرژی خورشید از الگوریتم ‏بارگذاری ردیابی پرتو خورشید، که با استفاده از بردار موقعیت خورشید و پارامترهای تشعشعی مدل‏سازی می‏شود استفاده گردید و پس از بررسی‏های انجام شده بر روی مدل‏های آشفتگی مربوطه و مقایسه با نتایج تجربی، مدل مناسب انتخاب شد. با استفاده از این مدل، هندسه بهینه کانال‏های دیوار ترومب جهت انتقال حرارت بیشینه در گستره اعداد رایلی از 107 تا 1010  به کمک بررسی میانگین عدد ناسلت بدست آمد. نتایج حاصله حاکی از انتخاب مدل انتقال تنش برشی رینولدز پایین به عنوان مدل آشفتگی برتر بود. همچنین مشخص شد مقادیر بهینه کلیه پارامتر‏ها هندسی اعم از فاصله دیوار حرارتی با شیشه، ضخامت دیوار و مساحت هواکش‏های بالایی و پایینی با افزایش عدد رایلی کاهش می‏یابد.