مدلسازی تنش حرارتی در بخش فوق اشباع جاذب کلکتور خورشیدی از نوع سهموی خطی

در متمرکز کننده های خورشیدی از نوع سهموی خطی که بر مبنای سیستم تولید مستقیم بخار کار می کنند، از مهمترین پارامترهای حرارتی می توان به طراحی سیستم انتقال حرارت و تنش حرارتی مناسب، اشاره کرد. افزایش میزان شار حرارتی بحرانی، محدوده کاربری بالاتری را برای سیستم ایجاد می کند، بطوریکه سیستم های انتقال حرارت می توانند تا مدتها بدون قرار گرفتن در معرض تنش های حرارتی بالا، کار کنند. در این راستا استفاده از پوشش بر روی سطح خارجی جاذب تاثیر مثبتی در بهبود تنش حرارتی در بخش های تکفاز فوق اشباع دارد. در این مطالعه با درنظر گرفتن یک مدل عددی انتقال حرارت، شار حرارتی ورودی به جاذب محاسبه شده که این شار برای سطح خارجی جاذب، یک شرط مرزی بشمار می رود. در ادامه ی مدلسازی، با استفاده از فرایند کدنویسی و تعادل انرژی دمایی در نظر گرفته شده و پس از بدست آمدن پروفیل دمایی مربوط به سطح جاذب از ابتدای مسیر تا نقطه شار حرارتی بحرانی و با استفاده از روش المان محدود، در قالب مدلی به تحلیل تنش حرارتی میزز و ترسکا و مقایسه این دو معیار در نقطه شار حرارتی بحرانی پرداخته شده است. در پایان با بررسی نتایج بدست آمده برای سه نوع پوشش تنگستن، کروم و روی مشاهده شد که پوشش فلز روی، دارای توزیع تنش حرارتی بسیار مناسب تری نسبت به دو پوشش دیگر می باشد.

Keywords:

متمرکز کننده های سهموی خطی , سیستم تولید مستقیم بخار , تحلیل انتقال حرارت.