بهینه سازی حرارتی هواگرمکنهای خورشیدی با استفاده از شیارهای عرضی

در این مقاله عملکرد یک هواگرمکن خورشیدی با استفاده از شیارهای عرضی بصورت دو بعدی تحلیل عددی شده است.برای این منظور معادلات حاکم بر جریان شامل پیوستگی، مومنتوم و انرژی، با استفاده از روش حجم محدود در نرمافزارFluent حل شدهاند. با توجه به اینکه جریان سیال در داخل هواگرمکن خورشیدی، متلاطم میباشد و سهم تشعشع در انتقال حرارت قابل توجه میباشد، جریان متلاطم سیال به همراه تشعشع مدلسازی شده است. برای یافتن بهترین مدل-های توربولانس و تشعش ، نتایج بدست آمده، با نتایج مطالعات تجربی قبلی برای هواگرمکن بدون شیار مقایسه شده و سپس با استفاده از بهترین مدلها، تاثیر پارامترهایی نظیر وجود یا عدم وجود شیار و تغییر هندسه شیارها در دبیهای جرمی مختلف، بر بازده حرارتی کلکتور بررسی و تحلیل شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، معدلهعای k-ε ‚ RNG ‚ Enhanced wall treatment و DO در مقایسه با سایر مدلها، دارای کمترین درصد خطا برای محاسبه بازده حرارتی، به ترتیب در مدلسازی جریان آشفته و تشعشع حرارتی میباشند. همچنین نتایج، افزایش بازده حرارتی با استفاده از شیار-های عرضی را تصدیق کرده و نشان دادند که در بین هندسههای مورد بررسی، شیار ذوزنقهای بهینهترین هندسه به لحاظ بازده حرارتی میباشد.