بررسی اثر استفاده از نوارهای مارپیچ در بهبود انتقال حرارت یک کلکتور خورشیدی

در این مقاله اثر استفاده از نوارهای مارپیچ به عنوان مغشوش کننده جریان در بهبود عملکرد حرارتی یک کلکتور سهموی خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یک لوله به طول ۹ متر و قطر ۷ سانتی متر استفاده شده است. معادلات حاکم بر مساله به روش حجم محدود و با استفاده از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت ۲۰۲۱ حل شده اند. در این مطالعه اعداد رینولدز مورد بررسی ۱۰۴، ۱۰۴ × ۲ و ۱۰۴ × ۵ می باشد. مغشوش کننده جریان مورد استفاده داخل لوله جاذب که شامل نوارهای مارپیچ با گام های ۲۵/۰ و ۵/۰ متر و دارای ضخامت ۲، ۴ و ۶ میلی متر است. لازم به ذکر است که دمای ترمینول وی پی یک به عنوان سیال ورودی ثابت می باشد. نتایج نشان می دهند که استفاده از مغشوش کننده جریان می تواند بازده حرارتی کلکتور را افزایش دهد. همچنین افزایش عدد رینولدز باعث افزایش بازده حرارتی نسبت به بازده حرارتی لوله صاف شده است. در مورد میزان تاثیر گام مغشوش کننده جریان بر بازده حرارتی کلکتور مشاهده می شود که اثر قابل توجهی ندارد و به ازای گام های متفاوت، میزان بازده حرارتی کلکتور ثابت می باشد. اما در مورد افزایش ضخامت مغشوش کننده جریان در تمامی اعداد رینولدز مشاهده می شود که بازده حرارتی دچار افزایش نسبی شده است.

کلیدواژه ها:

کلکتور خورشیدی ، مغشوش کننده جریان ، نوارهای مارپیچ ، انتقال حرارت ، افت فشار.