بهینه سازی کلکتور سهموی خطی خورشیدی با استفاده از الحاق قطعات در داخل لوله کلکتور

با توجه به اینکه تولید برق توسط نیروگاههای حرارتی خورشیدی یکی از راه کارهای آینده خواهد بود، تلاشهای زیادی درجهت ابداع سیستم های جدید یا تغییردر روشهای پیشین انجام شده است .یکی ازسیستم هایی که چشم انداز بسیارخوبی از نظر تکنولوژی و اقتصادی برای آن پیش بینی می شود بهره گیری از کلکتورسهموی خطی و بهینه سازی آن می باشد. یکی از روش های بهینه سازی کلکتور سهموی خطی ، استفاده از هندسه های مخصوص و یا الحاق قطعات مختلفی درلوله درونی دریافت کننده کلکتور می باشد. چنانچه قطعات در داخل لوله کلکتور به گونه ای قرار بگیرند که میزان اغتشاش جریان را افزایش دهند، میزان اختلاط سیال بیشتر شده و از این طریق انتقال حرارت افزایش و بازده حرارتی کلکتور نیز افزایش می یابد. در این رساله قطعه ها به صورت دندانه ذوزنقه ای با ابعاد مختلف می باشد. تمرکز اصلی این رساله بهبود قابلیت کارایی حرارتی لوله دریافت کننده کلکتور سهموی ، توسط دندانه مولد اغتشاش می باشد. به همین منظور در فصل اول ، ابتدا کلیتی ازکلکتور سهموی خطی و کاربرد آن، تجهیزات، مزایا و پارامترهای موثر بر یک کلکتور سهموی خطی ،... ارائه شده است. فصل دوم به کارهای قبلی انجام شده در این زمینه و ارائه نتایج آنها پرداخته و در فصل سوم معادلات حاکم بر مسئله، مدل های توربلانسی وچگونگی مدلسازی، نزدیک دیواره بررسی شده است. در فصل چهارم به معرفی جزئیات هندسه لوله ، شرایط مرزی ورودی و خروجی و درفصل پنجم روش عددی مورد استفاده برای هندسه سه نوع لوله:1) لوله خالی ،2) لوله با دندانه ذوزنقه ای صلب،3) لوله با دندانه ذوزنقه ای متخلخل ارائه شده، و پارامتر های موثر در تخمین نتایج انتقال حرارت ، ساختار جریان ، مقایسه نتایج عددی درحالت سه بعدی با کار عددی و ساختار جریان و انتقال حرارت وکارایی لوله تحلیل شده است. که نتایج این رساله تطابق قابل قبولی با نتایج عددی [18]داشته است. با توجه به اینکه لوله با دندانه ذوزنقه ای متخلخل بین لوله های مزبور بهترین راندمان حرارتی را ارائه کرده است، لذا در فصل ششم در لوله با دندانه ذوزنقه ای متخلخل ، با تغییر ارتفاع دندانه ذوزنقه ای متخلخل و تحلیل کارایی حرارتی آن ، بهینه ارتفاع mm12بدست آمده است . دربخش بعدی ازهمین فصل باتغییر تعداد دندانه ذوزنقه ای متخلخل،کارایی حرارتی بررسی شده که دربین لوله ها ، لوله باتعداد 9 دندانه ، بهترین عملکرد حرارتی را نشان داده است . که در این رساله از نرم افزار فلوئنت برای حل عددی و مدلساز گمبیت برای ایجاد شبکه بندی هندسه لوله استفاده شده است . محدوده اعداد رینولدز در این تحقیق 40000 تا450000 و عدد پرانتل 7/0 می باشد.