بررسی عددی اثر کاربرد نانوسیال بر عملکرد جذب کننده ی خورشیدی سهموی حفره دار در حالت مغشوش

در این تحقیق انتقال حرارت جابه جایی اجباری جذب کننده ی خورشیدی سهموی که در بهبود پدیده انتقال حرارت بسیار موثر است به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. در کار حاضر میدان جریان و انتقال حرارت درون جذب کننده ی خورشیدی سهموی در اعداد رینولدز مختلف پر شده با نانوسیال سیلیسیوم اکسید در کسر حجمی 0٫01 تا 0 . 04 و قطرهای 20 تا 50 نانومتر و اعداد رینولد 10000 تا 20000 نانوسیال شبیه سازی شده است. در کار انجام شده جریان تراکم ناپذیر با استفاده از معادلات ناویر استوکس و بر اساس پایستگی جرم، مومنتم و انرژی شبیه سازی شده است. دسته معادلات غیر خطی حاکم، با استفاده از حلگر فشار مبنای نرم افزار فلوینت و بر اساس روش حجم محدود به صورت صریح حل شده اند. معادلات آشفتگی با استفاده از روش بالادست مرتبه اول و همچنین معادلات مومنتم، پیوستگی و انرژی با روش بالادست مرتبه دوم گسسته سازی شده اند. نتایج نشان می دهند که افزایش عدد رینولدز و افزایش کسر حجمی نانوسیال تاثیر بسزایی در افزایش انتقال حرارت دارند. در تمامی کسر حجمی ها، با افزایش عدد رینولدز عدد ناسلت متوسط افزایش و مقدار ضریب اصطکاک کاهش می یابد. با افزایش عدد رینولدز ضریب اصطکاک در ابتدا شیب تندتری دارد و در ادامه شیب نمودار کاهش می یابد. با افزایش کسر حجمی مقدار عدد ناسلت و ضریب اصطکاک افزایش می یابد. در تمامی قطرها، با افزایش عدد رینولدز عدد ناسلت متوسط کاهش و مقدار ضریب اصطکاک کاهش می یابد. با افزایش عدد رینولدز ضریب اصطکاک در ابتدا شیب تندتری دارد و در ادامه شیب نمودار کاهش می یابد. همچنین با افزایش قطر عدد ناسلت کاهش و ضریب اصطکاک افزایش می یابد.

Keywords:

نانوسیال , جذب کننده خورشیدی سهموی , جریان مغشوش , حفره