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 مهم ترین پارامترهای حرارتی میتوان به طراحی سیستم انتقال حرارت و تنش حرارتی مناسب، اشاره کرد. افزایش میزان شار حرارتی بحرانی، محدوده کاربری بالاتری را برای سیستمایجاد می کند، بطوریکه سیستم های انتقال حرارت می توانند تا مدت ها بدون قرار گرفتن در معرض تنش های حرارتی بالا، کار کنند. در این راستااستفاده از پوشش بر روی سطح خارجی جاذب تاثیر مثبتی در بهبود تنش حرارتی در بخش های تکفاز فوق اشباع دارد. در این مطالعه با درنظرگرفتن یک مدل عددی انتقال حرارت، شار حرارتی ورودی به جاذب محاسبه شده که این شار برای سطح خارجی جاذب، یک شرط مرزی بشمار میرود. در ادامه ی مدلسازی، با استفاده از فرایند کد نویسی و تعادل انرژی دمایی در نظر گرفته شده و پس از بدست آمدن پروفیل دمایی مربوط بهسطح 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 ومقایسه 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 بسیارمناسب تری نسبت به دو پوشش دیگر می باشد.

کلیدواژه ها:

متمرکز کننده های سهموی خطی ، سیستم تولید مستقیم بخار ، تحلیل انتقال حرارت ، تحلیل تنش حرارتی ، پوشش دهی