بررسی تاثیر بافل ها بر روی عملکرد حرارتی لوله جاذب کلکتور سهموی

در آینده ای نزدیک ساخت نیروگاه های حرارتی خورشیدی، یک راهبرد مهم برای تامین انرژی از نقطه نظر سازگاری با محیط زیست و توسعه پایدار تلقی می شود. از این رو ارتقاء عملکرد حرارتی کلکتورهای سهموی در این نیروگاه ها، به یک ضرورت اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. یکی از موثرترین روش ها در ارتباط با افزایش بازدهی لوله جاذب کلکتور سهموی، قرار دادن پره ها و موانع مغشوش کننده جریان در درون لوله جاذب می باشد. این کار اگرچه با افت فشار در درون لوله جاذب همراه می باشد اما به مقدار قابل توجهی انتقال حرارت را در درون لوله جاذب افزایش می دهد. در این پایان نامه هدف، بررسی عملکرد حرارتی لوله جاذب کلکتور سهموی همراه با بافل هایی در درون آن به صورت حالت پایدار و برای شار تشعشع خورشیدی منطقه یزد می باشد. در این تحقیق شبیه سازی عددی به صورت سه بعدی با میدان جریان مغشوش به کمک نرم افزار فلوئنت انجام گردید. برای این منظور از سه نوع بافل استفاده گردید. نوع اول، استفاده از حلقه های متخلخل بود که در فواصل و اندازه های گوناگون مورد بررسی قرار گرفت. نوع دوم، ترکیبی از حلقه و دیسک های متخلخل بود و در نهایت نوع سوم شامل نیم حلقه های متخلخل بود که در نیمه پایینی لوله جاذب قرار داده شده بود. نتایج نشان داد که برای نوع حلقه های متخلخل اندازه 95/0=riو گام d5/1 و برای نوع حلقه و دیسک های متخلخل اندازه 55/0=diو گام 2d و برای نوع نیم حلقه های متخلخل اندازه 95/0=riو گام d5/1 حالت بهینه می باشند. در بررسی بافل های مختلف بکار رفته در لوله جاذب به این جمع بندی می رسیم که اگرچه بکارگیری بافل ها ارتقاء عملکرد حرارتی لوله جاذب را به دنبال دارد ولی از تبعات آن، افت فشار قابل توجه تحمیلی به سیستم می باشد که منجر به افزایش ضریب اصطکاک می شود و کار پمپ ورودی را افزایش می دهد.