مدلسازی عددی انتقال حرارت دوفازی نانوسیالات در کالکتور خورشیدی صفحه تخت

با گذر زمان و کاهش منابع انرژی های تجدید ناپذیر، انرژی های تجدیدپذیر دارای اهمیت فراوان شده اند و به صورت روزافزون جایگاه خود را در تحقیقات علمی افزایش داده اند. با توجه به اهمیت زیاد و فواید قابل توجه انرژی خورشیدی به عنوان یکی از منابع انرژی های تجدیدپذیر، ارتقاء کارایی و عملکرد کالکتورهای خورشیدی به عنوان یکی از مهم ترین استراتژی ها در بهره برداری از این منبع انرژی به موضوعی حیاتی بدل شده است. امکان افزایش بازدهی و بهره وری این کالکتورها با استفاده از روش های نوین و پیشرفته، راه حل های ارزشمندی را فراهم می سازد که می توانند به عنوان راهکارهای اقتصادی و پایدار در تامین انرژی مورد توجه قرار گیرند. به منظور بهبود بازدهی، در این پژوهش اثر نانوسیالات بر همرفت طبیعی در کالکتورهای خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته است. سه نوع نانوسیال، شامل آلومینیوم اکسید ()، تیتانیوم اکسید () و نقره () برای این بررسی انتخاب شده اند. تاثیر عدد رایلی و افزایش غلظت نانوذرات بر عملکرد این نانوسیال ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش برای مدلسازی عددی، از مدل محاسباتی پالابوس (Palabos) که بر پایه روش لتیس بولتزمن (LBM) است، استفاده شده است. نتایج نشان داده اند که نانوسیال حاوی نقره با افزایش ۱۳ درصدی میانگین عدد ناسلت، عملکرد بهتری نسبت به دیگر نانوسیال ها دارد و منجر به افزایش کارایی و بازدهی کالکتورهای خورشیدی می گردد.

کلیدواژه ها:

انرژی تجدیدپذیر ، کالکتور خورشیدی ، نانوسیالات ، انتقال حرارت ، روش لتیس بولتزمن