بهینه سازی انتقال حرارت و افت فشاردر گرم‌کن هوای خورشیدی باسطوح دندانه‌دار

Authors

  • مجید بازارگان دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
  • محمد انصاری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
Abstract:

به منظور بهبود انتقال حرارت در پره توربین‌های پیشرفته و گرم‌کن هوای خورشیدی از دندانه‌های تکرار شونده استفاده می‌شود. کاربرد این دندانه‌ها در سطوح داخل کانال تاثیر قابل توجهی بر مشخصه‌های جریان سیال و انتقال حرارت دارد. وجود دندانه‌ها انتقال حرارت را به طور چشم‌گیر بهبود می‌دهد، اما در عین حال بر افت فشار نیز موثر است. به همین علت نیاز است تا مقایسه‌ای بین میزان بهبود انتقال حرارت و مقدار توان لازم برای به جریان درآوردن سیال در افت فشار متناظر انجام گیرد. در پژوهش کنونی تلاش شده است تا در یک گرم‌کن هوای خورشیدی از نوع صفحه‌ای، مشخصات هندسی دندانه‌ها برای رسیدن به بهترین بازده حرارتی بهینه‌سازی شود. برای بهینه‌سازی از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. بهینه‌سازی با دو هدف صورت پذیرفت. اول بازده حرارتی بالاتر که تاثیر هم‌زمان انتقال حرارت و افت فشار را در نظر می‌گیرد. دیگر اینکه اختلاف دمای جریان هوای ورودی و خروجی مناسب کاربردهای عملی باشد. مدل ریاضی بر مبنای روابط انتقال حرارت توسعه داده شد. ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی در کانال دندانه‌دار از روابط تجربی محاسبه شد. جریان در رینولدز بین 2300 تا 25000 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده با نتایج تجربی موجود در شرایط مشابه مورد مقایسه و اعتبارسنجی قرار گرفت. مشاهده شد که بازده حرارتی گرم‌کن هوای خورشیدی در دبی جرمی پایین در حدود 10% بهبود می‌یافت. البته در دبی جرمی بالاتر به دلیل افزایش توان مورد نیاز جهت غلبه بر افت فشار، اثر دندانه‌ها کاهش می‌یافت و حتی می‌توانست باعث کاهش بازده نیز بشود.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

شبیه سازی عددی انتقال حرارت درون یک محفظه مربعی با گرمکن موضعی با استفاده از روش شبکه بولتزمن

در این مقاله، انتقال حرارت جابجایی طبیعی دو بعدی در محفظه مربعی همراه با دو گرمکن موضعی در دیواره پایین که تحت شار حرارتی نوسانی قرار دارد، با استفاده از روش شبکه بولتزمن مورد بررسی قرار گرفته است. دیواره‌ بالایی در محفظه در دمای ثابت سرد بوده و دیواره‌های جانبی و اطراف گرمکن‌ها نیز عایق هستند. اثر تغییرات مکان گرمکن‌ها، دامنه و طول موج نوسان شار حرارتی بر روی دمای ماکزیمم گرمکن‌ها و جریان درون...

full text

طراحی و بهینه سازی سلول خورشیدی پروسکایت با بکارگیری دو لایه ی انتقال دهنده ی الکترون

در این پژوهش عملکرد سلول خورشیدی پروسکایت با بکارگیری دو لایه‌ی انتقال دهنده الکترون نظیر: SnO2 و ZnO. مورد شبیه سازی و مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور از نرم افزار شبیه‌سازی AMPS-1D که دارای قابلیت تعیین مشخصه جریان-ولتاژ ، بازده کوانتمی و تعیین ضخامت لایه‌ها است استفاده شد. تاثیر ضخامت لایه‌ی جاذب پروسکایت، لایه های انتقال دهنده‌ی الکترون، غلظت ناخالصی لایه‌های انتقال دهنده‌ی الکترون و دما ...

full text

بهینه سازی انتقال حرارت میکرومبادله کن دو لایه ای مستقیم و مارپیچ

بهینه سازی با تغییر پارامتر های هندسی و هیدرودینامیکی جریان میکروکانال انجام گرفته شده است. معادلات حاکم به صورت عددی و به روش حجم محدود حل شده اند. طبق نتایج حالت مستقیم، تعداد کانال، عرض دنده و سرعت ورودی کانال پایینی تاثیر قابل توجهی در عملکرد حرارتی میکروکانال مستقیم خواهند داشت. از آنجاییکه هندسه مارپیچ در ادبیات فن تا به حال بررسی نشده است، لذا در این تحقیق به بررسی هندسه مارپیچ در عملکرد...

full text

توسعه کلکتور هوای خورشیدی برای کاربرد در خشک سازی

در کار حاضر، یک مطالعه تجربی روی سه نوع کلکتور هوای خورشیدی، صفحه مسطح ، پره ای و چین دار انجام گرفت. هدف از انجام این مطالعه بدست آوردن یک طراحی مناسب برای کلکتور هوا به منظور کاربرد در خشک کن خورشیدی می باشد. مجموعه‌ای از آزمایشات براساس استاندارد ASHRAE، تحت شرایط آب و هوایی ایران انجام گرفت. کلکتور چین دار موثرترین کلکتور می باشد در حالیکه کلکتور صفحه مسطح کمترین میزان کارایی را نشان می دهد...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 49  issue 1

pages  137- 146

publication date 2017-04-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023