شبیه‌سازی عددی کلکتور خورشیدی سهموی مجهز به مولد گردابه تحت تاثیر میدان مغناطیسی حاوی نانوسیال هیبریدی دوفازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، ایران

چکیده

در مطالعه حاضر اثر مولدهای گردابه در یک کلکتور خورشیدی سهموی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در لوله داخلی مولدهای گردابه در مسیر جریان قرار گرفته‌اند. شکل هندسی مختلف از مولدهای گردابه بر رفتار جریان مورد بررسی قرار می‌گیرد. طول کلکتور خورشیدی سهموی 900 میلی‌متر و فاصله مولدهای گردابه از ورودی و خروجی 200 میلی‌متر می‌باشد. قطر لوله داخلی و خارجی به ترتیب 24 و 27 می‌باشد. در این مطالعه به منظور کاربرد بهتر اثر میدان مغناطیسی در اعداد هارتمن 25 تا 125 بر کلکتور خورشیدی سهموی اعمال می‌گردد.‌ نانوسیال هیبریدی دوفازی Cu-DWCNT/Therminol VP-1 به عنوان سیال کاری در کسرحجمی صفر، 1 و 4 درصد مورد شبیه‌سازی قرار می‌گیرد. مطالعه برای رژیم جریان آشفته و در اعداد رینولدز 15000 تا 33000 انجام می‌شود. نانوسیال هیبریدی دوفازی Cu-DWCNT/Therminol VP-1 در دمای 70درجه سلسیوس وارد لوله خارجی و در دمای 23 درجه سلسیوس وارد لوله داخلی می‌شود. همچنین به منظور حل جریان آشفته و گسسته سازی معادلات به ترتیب از مدل توربولانسی K-Omega SST و الگوریتم سیمپل سی استفاده شده است. در واقع با افزایش عدد رینولدز، سرعت جریان نانوسیال هیبریدی دوفازی Cu-DWCNT/Therminol VP-1 زیاد شده و در نتیجه عدد ناسلت متوسط افزایش می‌یابد. در کسر حجمی 4 درصد از نانوسیال هیبریدی دوفازی Cu-DWCNT/Therminol VP-1 و عدد رینولدز 33000، افزودن مولد گردابه (حالت هندسی Case F) درون کلکتور خورشیدی سهموی باعث می‌شود عدد ناسلت متوسط به میزان 65.83 درصد نسبت به زمانی که درون کلکتور خورشیدی سهموی بدون مولد گردابه است،

کلیدواژه‌ها

موضوعات