بهبود عملکرد پمپ حرارتی خورشیدی با استفاده از نانو لوله کربنی در مبرد و ساختار چگالنده آن

بهبود عملکرد پمپهای حرارتی خورشیدی همواره مورد توجه محققان بوده است. هدف از انجام این پژوهش، یافتن حالت بهینهای از غلظت نانولوله کربنی (CNT)، طول کل لوله و قطر حلقه مارپیچی لوله چگالنده در یک سیستم پمپ حرارتی خورشیدی است تا بیشترین مقدار انتقال حرارت و اگزرژی را نتیجه دهد. روش بررسی، عددی بوده که از روش حجم محدود در حالت ناپایا و آرام استفاده شده است. از الگوریتم ژنتیک برای دستیابی به حالت بهینه برای دو حالت چگالنده با قطر ثابت و قطر متغیر استفاده شد. غلظتهای ۰، ۵/۰ و ۱ درصد نانولوله کربنی در مبرد و غلظتهای ۰، ۱ و ۳ درصد نانولوله کربنی در لوله مسی، به همراه سه قطر مختلف چگالنده در هر دو حالت قطر ثابت و قطر متغیر و سه طول مختلف لوله چگالنده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که استفاده از نانولوله کربنی در مبرد، موجب افزایش عدد ناسلت و افزایش اگزرژی میشود درحالیکه استفاده از نانولوله کربنی در ساختار لوله مسی چگالنده، باعث کاهش عدد ناسلت و اگزرژی خواهد شد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از نانولوله کربنی در مبرد موجب افزایش عدد ناسلت بین ۱۶ تا ۲۱ درصد و افزایش اگزرژی بین ۹ تا ۱۳ درصد میشود. این در حالی است که استفاده از نانولوله کربنی در ساختار دیواره لوله مسی کندانسور باعث کاهش عدد ناسلت تا ۵/۹ درصد و کاهش اگزرژی تا ۱۸ درصد شد.

کلیدواژه ها:

نانولوله کربنی ، چگالنده ، شبیهسازی عددی ، اگزرژی ، الگوریتم ژنتیک