تحلیل عددی و بهینه سازی سیستم گرمایش از کف یک گلخانه به منظور ارتقای بازدهی و کاهش افت فشار

با توجه به افزایش روز افزون استفاده از انرژی و مواجهه با آلودگی های ناشی از سوخت های فسیلی و نیز پایان پذیر بودن سوخت های فسیلی در تامین انرژی سیستم های خانگی، صنعتی و کشاورزی، استفاده از نانوسیالات و بهینه سازی سیستم های گرمایشی می تواند جایگزین مناسبی برای سیستم های گرمایشی پرمصرف باشد. به منظور جلوگیری از تخریب ریشه های گیاهان، در این تحقیق از پیکربندی گرمایش از کف برای گلخانه استفاده می گردد. ابتدا، تحلیل عددی CFD تاثیر جریان نانوسیال در گرمایش از کف یک گلخانه با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت بررسی خواهد شد. به این منظور در گام نخست، هندسه ی حجم کنترل یک گلخانه ی در نرم افزار سالیدورک طراحی می شود و به منظور بررسی شبیه سازی هندسه ی هرمیشکل برای آن در نظر گرفته می شود. شرایط مرزی برای سردترین شبانه روز سال با توجه به شرایط محیطی با اندازه گیری داده های دما و رطوبت و جریان هوا استخراج خواهد شد. پس از طراحی هندسه، مدل به نرم افزار فلوئنت انتقال داده می شود تا مشزنی و اعمال شرایط مرزی به گلخانه اعمال گردد. سپس شبیه سازی جریان هوای داخل گلخانه با نرم افزار اجرا و نتایج بصورت تحلیل پارامتریک استخراج خواهد شد و مقادیر به دست آمده صحت سنجی خواهند شد. برای حصول نتایج تحلیل پارامتریک نتایج برای دو نوع نانوسیال آلومینا و دی اکسید تیتانیوم در درصدهای حجمی مختلف درنظر گرفته شده و تاثیر پارامترهای مذکور بر عدد ناسلت، افت فشار و ضریب اصطکاک در جریان گرمایش از کف تحلیل می شود. در نهایت با تعمیم شبیه سازی و پردازش داده های موجود هندسه ی از جملهفضای سیستم های تهویه، قطر مجراهای تخلیه ی هوای گلخانه و موقعیت آنها برای افزایش کارایی حرارتی سیستم حاصل خواهد شد. در نهایت با ارضا شدن اهداف طراحی، رفتار حرارتی گلخانه با هندسه ی مناسب به عنوان پیشنهاد طراح معرفی خواهد شد.

Keywords:

تحلیل عددی و بهینه سازی , سیستم گرمایش از کف , افت فشار