بررسی و شبیه سازی عددی جریان سیال درون محفظه گنبدی شکل یک تشعشع سنج ترموالکتریکی

تشعشع سنج خورشیدی دستگاهی است که برای اندازه گیری شدت تشعشع نور خورشید استفاده می شود. یکی از روش های بررسی عملکرد تشعشع سنج های خورشیدی، مدل سازی ریاضی و ترمودینامیکی آن ها است. با این حال، به علت شکلهای خاص محفظه ی تشعشع سنج های خورشیدی، دسترسی به روابط انتقال حرارت جابجایی درون آنها معمولا ممکن نبوده و محققان همواره در زمینه مدلسازی ترمودینامیکی این دستگاه ها دچار مشکلات زیادی می باشند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی و شبیه سازی عددی جریان سه بعدی درون محفظه گنبدی شکل یک تشعشع سنج ترموالکتریکی می باشد. برای این کار، معادلات پیوستگی، ممنتم و انرژی به صورت سه بعدی بیان شده و از روش حجم محدود با استفاده از نرم افزار فلوئنت برای حل معادلات مذکور استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهند افزایش قطر محفظه تشعشع سنج، باعث افزایش عدد ناسلت و قدرت گردابه درون محفظه می شود. از طرف دیگر، با کاهش قطر محفظه، به دلیل وجود اصطکاک بین دیواره و سیال، از قدرت گردابه کاسته می گردد. نتایج نشان می دهند که در محفظه مدل شده، قدرت گردابه در حالت قطر ۱۰ سانتی متر به حداکثر خواهد رسید. در انتها سه رابطه جهت محاسبه عدد ناسلت درون محفظه گنبدی شکل با قطرهای ۶ و ۸ و ۱۰ سانتیمتر ارائه شده است.

Keywords:

ضریب انتقال حرارت , تشعشع سنج خورشیدی , ترموالکتریک , عدد ناسلت , شبیه سازی عددی