مطالعه عددی افزایش انتقال حرارت و راندمان جمع کننده‌های تخت خورشیدی با استفاده از نوارپیچشی و نانو سیال

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

• پاشا حکمی ¹
• حسین شکوهمند ²

¹ دانشجو کارشناسی ارشد مکانیک تبدیل انرژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان

² دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه تهران، تهران،ایران

چکیده

در این پژوهش عددی به منظور افزایش راندمان حرارتی آبگرمکن خورشیدی، از نوار پیچشی در داخل لوله های رایزر جمع کننده خورشیدی و از نانوسیال آب-اکسید مس به عنوال سیال عامل در جمع کننده خورشیدی صفحه تخت استفاده شده است. نوارهای پیچشی استفاده شده در سه قطر 3mm، 5mm و 7mm و با سه طول گام 3cm، 6cm و 12cm هستند. نانوسیال­ها نیز با سه کسر حجمی 1%، 3% و 5% مورد استفاده قرار می­گیرند. فرض بر این است که این آبگرمکن خورشیدی در هفته اول مرداد ماه در شهر تهران مورد آزمایش قرار گرفته است. این مطالعه ی عددی با استفاده از مدلسازی در نرم افزار ANSYS-FLUENT صورت گرفته است و نتایج آن با حالت مدلسازی شده لوله خالی همراه با سیال عامل آّب مقایسه شده و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته شده است. با توجه به نتایج بدست آمده حالت نوار پیچشی با قطر 7mm و طول گام 3mm همراه با نانوسیال آب اکسید مس 5% حجمی به عنوان سیال عامل با راندمان 1.621 (62.1 % افزایش راندمان نسبت به حالت لوله خالی و سیال عامل آب) دارای بیشترین راندمان است

کلیدواژه‌ها

• آبگرمکن خورشیدی
• جمع کننده خورشیدی صفحه تخت
• نانوسیال
• راندمان
• انتقال حرارت
• نوارپیچشی

---