تحلیل حرارتی و هیدرولیکی کلکتور خورشیدی پارابولیک دو سیاله مجهز به لوله کنگره‌دار و سقف عایق

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

دوره 11، شماره 3 - شماره پیاپی 40، آذر 1399، صفحه 14-26   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسنده

مجتبی جمعیتی^*

استادیار گروه مهندسی مکانیک، واحد نراق، دانشگاه آزاد اسلامی، نراق، ایران

چکیده

در کار حاضر تحلیل حرارتی و هیدرولیکی کلکتور خورشیدی پارابولیک دو سیاله مجهز به لوله کنگره‌دار و سقف عایق مورد بررسی قرار گرفته است. سیال مورد استفاده در این کلکتور نانوسیال آب- آلومینا است. هدف اصلی پژوهش پیش رو، بررسی تأثیر استفاده از سیستم دوسیاله، لوله جاذب کنگره‌دار و نانوسیال بر عملکرد حرارتی- هیدرولیکی کلکتورهای پارابولیک خطی است. بدین منظور کمیت‌هایی از جمله دمای خروجی سیال، افت فشار، عدد ناسلت، ضریب اصطکاک، معیار ارزیابی عملکرد حرارتی- هیدرولیکی و بازده انرژی برای حالت‌های مختلف (شامل دمای محیط، دمای ورودی سیال، کسر حجمی نانوسیال، مشخصات هندسی و دبی جرمی سیال در رژیم آشفته) اندازه‌گیری و ارائه شده‌اند و در نهایت مدل‌های بهینه مختلف از نظر دارا بودن بیش‌ترین بازده انرژی و معیار ارزیابی عملکرد حرارتی- هیدرولیکی معرفی شده و در نهایت برترین مدل مشخص می‌شود. بر اساس نتایج به‌دست آمده در کلکلتورهای بدون سایبان، مقدار بازده کلکتور در تمامی دماهای ورودی سیال، کمتر از این مقدار برای کلکتورهای با سایبان است. برای کلکتور بدون سایبان، مقدار بازدهی کلکتور همواره کمتر از این مقدار برای کلکتور سایبان دار است.

کلیدواژه‌ها

کلکتور خورشیدی پارابولیک خطی؛ بهینه‌سازی انرژی؛ تشعشع؛ جابه‌جایی اجباری؛ سایه‌بان؛ کنگره

مراجع