۳D-Modeling of a Coaxial Borehole Heat Exchanger in Sahand Field, Northwest Iran Considering the Porous Medium and Presence of Nanofluids
سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 68
فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJCCE-42-11_027
تاریخ نمایه سازی: 17 خرداد 1404
چکیده مقاله:
The purpose of this study is the ۳D CFD numerical modeling of a coaxial borehole heat exchanger. The operating fluid inlet velocity, the groundwater seepage velocity, the soil porosity, and the use of nanofluids instead of pure water are investigated. Ansys Fluent software is used for numerical simulation and the k-ε turbulence model is employed for turbulent flow modeling. The results show that they significantly increase the operating fluid temperature. The presence of groundwater seepage decreases the temperature of the working fluid which is related to the groundwater flow velocity. High soil and backfill porosity affect the thermal performance of CBHE, and increase thermal resistance, and decrease thermal conductivity. The nanofluids utilization with a higher thermal conductivity than pure water increases the temperature growth rate along the outer pipe. Kriging optimization method suggested that the best operating conditions for the system are inlet water velocity ۰.۰۳ m/s, groundwater velocity ۵ m/d, soil porosity ۰.۲۸, backfill thermal conductivity ۳.۳ (W/m.K) and CuO/water nanofluid. By considering the mentioned operating conditions, the working fluid temperature increases by about ۶% at the depth of ۶۰ m.
کلیدواژه ها:
Coaxial borehole heat exchanger ، Computational fluid dynamics ، groundwater seepage ، soil porosity ، nanofluid
نویسندگان
Mehdi Mehrpooya
Renewable Energies and Environment Department, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, I.R. IRAN
Farzad Ghafoorian
Hydrogen and fuel cell laboratory, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, I.R. IRAN
Shayan Farajyar
Hydrogen and fuel cell laboratory, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Tehran, I.R. IRAN
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :