مدل‌سازی عددی افزایش بازده حرارتی نانوسیال در کلکتور خورشیدی صفحه تخت مجهز به نوار پیچشی

Authors

  • سید علی فرشاد دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
Abstract:

هدف از این مطالعه افزایش عملکرد حرارتی کلکتور خورشیدی صفحه تخت با قرار دادن نوار پیچشی در داخل لوله آن و استفاده از نانوسیال آب آلومینیوم-اکسید است. استفاده از نوار پیچشی سطح برخورد سیال با دیواره را افزایش می‌دهد و باعث ایجاد جریان چرخشی می‌شود. در این بررسی عددی حاضر، نوار پیچشی با ابعاد مختلف، به همراه نانو سیال آب آلومینیوم-اکسید، تحت تاثیر یک شار حرارتی ثابت و در بازه عدد رینولدز 4000 تا 20000 مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. برای حل عددی این مقاله از نرم افزار تجاری فلوئنت که در آن از مدل توربولانسی k-ε تحقق‌پذیر استفاده شده است. با توجه به تست‌های انجام شده نتایج عددی به این گونه است که قرار دادن نوار پیچشی در کلکتور خورشیدی صفحه تخت باعث ایجاد جریان چرخشی شده و اختلاط سیال را بهبود می‌بخشد. در نتیجه افزایش نسبت قطر و نسبت پیچش نوار، نرخ انتقال حرارت را بیشتر می‌کند و از طرفی دیگر افت فشار و به تبع آن ضریب اصطکاک را نیز افزایش می‌دهد. ضریب عملکرد حرارتی در اعداد رینولدز پایین‌تر، مقدار بیشتری دارد به طوری که بیشترین مقدار ضریب عملکرد 08/1 در نسبت قطر 014/0، نسبت پیچش 7 و کمترین عدد رینولدز یعنی 4000 است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تغییرات حرارتی-هیدرودینامیکی یک نانوسیال در یک لوله مجهز به نوار پیچشی: بررسی اثرات ساختاری نوار پیچشی

Thermal energy is one of the most important issues in most industries, because conversion of energy from fossil fuels to thermal energy occurs in almost all conventional industries. Therefore, considering the lack of fossil resources and the increasing pollution of human environments, attention to the proper use of thermal energy should be considered by researchers. In recent years, attention h...

full text

بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر بازده حرارتی کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت

هدف از این مقاله بررسی عوامل تاثیر گذار بر بازده یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت است. به این منظور ابتدا مدل انتقال حرارت یک کلکتور صفحه تخت با توجه به موقعیت های متفاوت قرارگیری لوله و صفحه جاذب، به دست آمد. سپس به کمک تجهیزات موجود در آزمایشگاه انرژی خورشیدی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، بازده و انرژی مفید کسب شده توسط کلکتور به صورت تجربی با مقادیر حاصل از مدل تئوری مقایسه شد. بر طبق نتایج...

full text

مطالعه عددی افزایش انتقال حرارت و راندمان جمع کننده‌های تخت خورشیدی با استفاده از نوارپیچشی و نانو سیال

در این پژوهش عددی به منظور افزایش راندمان حرارتی آبگرمکن خورشیدی، از نوار پیچشی در داخل لوله های رایزر جمع کننده خورشیدی و از نانوسیال آب-اکسید مس به عنوال سیال عامل در جمع کننده خورشیدی صفحه تخت استفاده شده است. نوارهای پیچشی استفاده شده در سه قطر 3mm، 5mm و 7mm و با سه طول گام 3cm، 6cm و 12cm هستند. نانوسیال­ها نیز با سه کسر حجمی 1%، 3% و 5% مورد استفاده قرار می­گیرند. فرض بر این است که این آ...

full text

بررسی عددی عملکرد حرارتی لوله جاذب کلکتور خورشیدی سهموی خطی با استفاده از نانوسیال اکسید مس- روغن حرارتی

 انتقال حرارت نقش مهمی را در صنعت و نیروگاه‌ها ایفا می‌کند؛ لذا در پژوهش حاضر با جایگزینی نانو سیال با سیال پایه روغن، انتقال حرارت در کلکتور خورشیدی سهموی خطی شبیه سازی عددی خواهد شد. از این رو، اثر غلظت ذرات اکسیدمس در روغن سیلیکون بر نرخ انتقال حرارت از لوله جاذب بررسی می شود. غلظت‏های گوناگون نانوذرات (1% ، 3%و 5% در حجم) در دمای عملکردی 500 درجه کلوین استفاده گردید. شار حرارتی در جهت محیط...

full text

آنالیز ترمودینامیکی شبیه‌ساز کلکتور خورشیدی صفحه تخت و بهینه‌سازی متغیرهای فرآیند

در تحقیق حاضر تحلیل انرژی و اکسرژی شبیه‌ساز کلکتور خورشیدی صفحه تخت مجهز به ناهمواری Inclined Broken Rib بر اساس داده‌های تجربی در یک مدار باز و همچنین بهینه‌سازی شرایط کارکرد سامانه صورت گرفته است. آزمایش‌ها در نه سطح دبی جرمی (kg/s 03/0، 04/0، 05/0، 06/0، 07/0، 08/0، 09/0، 10/0 و 11/0)، پنج سطح شار حرارتی (W/m^21000، 1100، 1200، 1300 و 1400) و سه سطح دمای هوای محیط (°C 20، 25 و 30) انجام شد. ...

full text

ارزیابی بازده انرژی و اکسرژی جمع‌کننده خورشیدی مجهز به صفحه متخلخل، جریان بازگشتی و منعکس‌کننده‌ها

در این تحقیق میزان انرژی حرارتی تولید شده، بازده انرژی و اکسرژی توسط جمع­کننده در سه حالت با صفحه متخلخل (PS)، با جریان بازگشتی (PRS) و با منعکس­کننده­ها (PRE) در یک خشک­کن خورشیدی مورد مطالعه قرار گرفت. دبی جریان سیال در تمام حالت­ها 018/0 کیلوگرم بر ثانیه در نظر گرفته شد. برای مطالعه روند خشک شدن از ورقه­های گوجه­فرنگی به ضخامت هفت میلی­متر استفاده شد. داده­برداری­ها در سه روز متوالی از ساعت ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 17  issue 57

pages  22- 22

publication date 2019-06-22

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