بررسی هیدرودینامیکی و توزیع حرارتی ترموسیفون خورشیدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی(cfd)

ترموسیفون به نوع خاصی از مبدل حرارتی غیر فعال که بر مبنای چرخش طبیعی مایع بدون نیاز به پمپ مکانیکی کار می کند، اشاره دارد. ترموسیفون دستگاه بسیار موثری در انتقال حرارت است. ترموسیفون ها بر اساس کاربردهایشان به دوگروه ترموسیفون باز و بسته تقسیم بندی می شوند. در این پروژه، پس از مروری بر مطالعات تجربی و تئوری صورت پذیرفته در مورد ترموسیفون ها، یک ترموسیفون حلقوی تک فازی بسته غیر خورشیدی با داده های تجربی مشخص شبیه سازی شده است. پس از اعتبار سنجی نتایج بین داده های تجربی و شبیه سازی شده در ترموسیفون غیر خورشیدی، با تغییر در بخش گرم کننده یک ترموسیفون خورشیدی شبیه سازی شد. در پایان اثر قطر بر روی توزیع سرعت و دما در داخل ترموسیفون خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت. خطای بدست آمده بین داده های تجربی و نتایج شبیه سازی در بخش نخست برای سرعت میانگین سیال تقریبا 20 درصد و برای دمای میانگین سیال تقریبا 0.11 درصد می باشد. با مقایسه بین داده های ترموسیفون خورشیدی با نوع غیرخورشیدی مشخص می شود که در یک مدت زمان اولیه مشخص ترموسیفون غیر خورشیدی از ناپایداری بیشتری برخوردار است. در بررسی اثر قطر بر تغییرات سرعت میانگین سیال با زمان مشخص گردید که با افزایش قطر ، سرعت میانگین کاهش می یابد و قطر 100 میلی متر بیش ترین کاهش را نشان می دهد. در نمودارهای دمایی با افزایش قطر، شیب نزولی دما کم تر شده است.