بررسی عددی عملکرد حرارتی کلکتور سهمویخطی خورشیدی با استفاده از نوارهای تابیده درون لوله جاذب | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 11، بهمن 1404، صفحه 1433-1454 اصل مقاله (1.73 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.25334.7940 | ||
| نویسندگان | ||
| علی مسعودآبادی آرانی1؛ مجتبی مروج* 2؛ نادره تبریزی3 | ||
| 1دانش آموخته گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران | ||
| 2دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران | ||
| 3عضو هیات علمی، بخش فنی مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، | ||
| چکیده | ||
| انرژی خورشیدی به عنوان یکی از منابع اصلی انرژی پاک، نقشی کلیدی در توسعه پایدار ایفا میکند. کلکتورهای خورشیدی سهموی خطی از پرکاربردترین فناوریها برای بهرهبرداری از این انرژی در کاربردهای حرارتی دما متوسط هستند. در پژوهش حاضر، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به تحلیل جامع عملکرد حرارتی یک کلکتور خورشیدی سهموی خطی پرداخته شده است. تأثیر پارامترهای عملیاتی و طراحی، شامل سرعت دورانی لوله جاذب (10 و 15 رادیان بر ثانیه)، جنس لوله (مس، برنج و نیکل) و ضخامت دیواره (45/1تا 85/1 میلیمتر)، بر مشخصههای هیدرودینامیکی و حرارتی سیستم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که چرخش لوله به طور عمده بر لایههای سیال مجاور دیواره مؤثر بوده و با افزایش سرعت دورانی، اختلاط جریان تقویت شده و عملکرد حرارتی بهبود مییابد. لوله مسی به دلیل ضریب رسانش حرارتی بالا، در تمامی شرایط، بالاترین بازده حرارتی و دمای خروجی سیال را به ثبت رساند. همچنین مشخص شد که افزایش ضخامت دیواره، به دلیل افزایش مقاومت حرارتی، منجر به کاهش نرخ انتقال حرارت میشود. این کاهش برای لوله نیکلی (25%) بسیار محسوستر از لوله مسی (7/7%) بود. دمای آب ورودی به لوله برابر با K 293 و دبی حجمی آن برابر است با lit/min 2. با افزایش عدد رینولدز از ۲۵۰ به ۵۵۰، ضریب انتقال حرارت جابهجایی در تمامی حالات افزایش یافته است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کلکتور خورشیدی سهموی خطی؛ دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)؛ چرخش لوله جاذب؛ نانوسیال؛ بازده حرارتی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 225 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 178 |
||