تاثیر مانع در طبقه بندی حرارتی مخازن ذخیره خورشیدی

چکیده در این تحقیق هدف بررسی تاثیر قرار دادن مانع در داخل مخزن دوجداره، تاثیر دبی سیال وردی به پوسته خارجی و همچنیین تاثیر ارتفاع پوسته خارجی برکارکرد مخزن ذخیره دوجداره سیستمهای گرمایش خورشیدی می باشد. بررسی کارکرد با استفاده از نرم افزار فلوئنت به صورت عددی که برای سه ارتفاع پوسته خارجی مختلف 50 ، 70 و 90 سانتیمتر و استفاده از یک مانع نوع حلقوی در داخل مخزن و سه دبی مختلف سیال ورودی به پوسته خارجی با مقادیر kg/s 02/0 ، kg/s 03/0 و kg/s 04/0 انجام شده است. حل بر اساس روش حجم کنترل میباشد. محاسبات برای حالت سه بعدی و به صورت گذرا برای مدت زمان دو ساعت انجام شده است. حل کننده ضمنی و تفکیکی بوده والگوریتم جایگذاری فشار الگوریتم مرتبه دوم، الگوریتم حل معادله ممنتوم مرتبه دوم بالا دست و الگوریتم حل پیوند فشار _ سرعت simple بوده و از الگوریتم مرتبه دوم بالا دست برای حل معادله انرژی استفاده شده است. نتایج در یک مورد با حل تجربی مقایسه شده است. که بیشترین درصد خطا %5 بوده است. که برای یک حل عددی قابل قبول می باشد.در پایان محاسبات مشخص گردیده است،که قراردان مانع در داخل مخزن باعث جلوگیری از اختلاط سریع سیال سرد با سیال گرم شده و سیال در بالاترین نقطه مخزن با بیشترین دما قابل برداشت می باشد.به صورتیکه طی دو ساعت، دمای آب در بالاترین نقطه در داخل مخزن در حالت وجود مانع، 1 درجه سلسیوس نسبت به حالت مخزن بدون مانع افزایش می یابد. وهمچنین قرار دادن مانع در داخل مخزن باعث افزایش راندمان حرارتی مخزن حدود 3 درصد می شود. همچنین بررسی سه حالت 50 ،70 و 90 سانتی متری ارتفاع پوسته خارجی مخزن نشان داد که حالت پوسته با ارتفاع 90 سانتی متر علاوه بر افزایش طبقه بندی حرارتی باعث افزایش راندمان حرارتی تا حدود 6 درصد نسبت به حالتی که ارتفاع پوسته خارجی برابر 50 سانتی متر است، و 4 درصد نسبت به حالتی که ارتفاع پوسته خارجی 70 سانتی متر است. همچنین حالتی که دبی سیال ورودی به پوسته خارجی برابر 04/1کیلوگرم برثانیه است، اختلاف دمای پایین وبالای مخزن، نسبت به حالتی که دبی ورودی برابر 02/0 کیلوگرم بر ثانیه بود، 8/1 درجه سلسیوس افزایش یافته است. در حالی که اختلاف دمای پایین وبالای مخزن نسبت به حالتی که دبی ورودی برابر3 0/0 کیلوگرم برثانیه بود، تغییر چندانی نداشته است. و راندمان حرارتی مخزن از حالتی که دبی ورودی 02/0 کیلوگرم برثانیه است، 9 درصد و از حالتی که دبی ورودی 03/0 کیلوگرم برثانیه است، 5 درصد کمتر می باشد.