بررسی تاثیر جریان باد بر متمرکز کننده خورشیدی

متمرکز کننده خورشیدی یک سطح بازتابنده به شکل سهمی گون است که پرتوهای خورشیدی را در ناحیه کانونی جمع می کند. این متمرکز کننده با کمک سیستم ردیابی در طول روز مسیر آفتاب را دنبال میکند. یکی از مهمترین مسایل در طراحی و ساخت این بازتابنده ها نیروی باد وارده است. این نیرو در مواقعی میتواند پایداری متمرکز کننده را برهم بزند و کل سیستم را واژگون نماید. یکی از راه های تخمین نیرو استفاده از حل عددی جریان هوا به صورت سه بعدی در اطراف دیش برای سرعت های بیشینه باد است. در این تحقیق از نرم افزار GAMBIT برای ایجاد هندسه سه بعدی و شبکه بندی میدان محاسباتی استفاده شده است و برای مدل سازی عددی جریان از نرم افزار FLUENT استفاده شده است. شبیه سازی جریان هوا بروی دیش در زوایای مختلف بین ۰ تا ۱۸۰ نسبت به افق انجام شده است. از مقایسه خطوط بردار سرعت بروی دیش در زوایای ۹۰ تا -۹۰ درجه مشخص شد که خطوط جریان به داخل دیش متمرکزترند و تمایل برای فرار جریان به اطراف در جهت شعاعی وجود دارد که نشان دهنده وجود توزیع فشار بیشتر در داخل دیش است. امکان عبور و فرار جریان در زوایای -۳۰ تا ۳۰ بیشتر فراهم است. مشاهده شد که فشار بر رئوس سطح مقعر بیشتر از بخش محدب بوده که دلیل آن وجود نقطه سکون جریان بروی سطح داخلی دیش است. این نقطه سکون در زاویه ۹۰ اثر بیشتری بر افزایش فشار دارد. سرانجام ضریب پسا برای زوایای مختلف دیش گزارش شده است. این نتایج می تواند نیروی باد وارده بر دیش را در اختیار طراحان قرار دهد.

Keywords:

متمرکز کننده خورشیدی , ضریب پسا , اثرات جریان باد , مدلسازی عددی , فلوئنت