مطالعه عددی جریان و انتقال حرارت در لوله گیرنده حفرهای یک برج خورشیدی با آشوبگرهای مختلف تحت شار حرارتی غیریکنواخت | ||
| علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک | ||
| مقاله 2، دوره 35، شماره 2 - شماره پیاپی 32، تابستان 1402، صفحه 17-36 اصل مقاله (1.72 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2022.76201.1111 | ||
| نویسندگان | ||
| سیاوش زینل پور؛ زهرا مهردوست* | ||
| گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، تأثیر استفاده از چهار نوع آشوبگر مختلف درون لوله گیرنده حفرهای برج خورشیدی به منظور بهبود انتقال حرارت و کاهش توزیع دمای غیریکنواخت بررسی شده است. شبیهسازی عددی به صورت سه بعدی انجام شده و تأثیر شکل آشوبگرها، موقعیت قرارگیری درون لوله گیرنده، گام و ضخامت آشوبگر و همچنین تأثیر شار حرارتی غیریکنواخت بر عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و دمای سطح لوله گیرنده بررسی شده است. جریان به صورت تراکمناپذیر، پایا، آشفته و عدد رینولدز در محدوده 8000 تا 20000 در نظر گرفته شده است. نتایج شبیهسازی عددی برای چهار نوع آشوبگر نوار تابیده، نوار موجدار، نوار حلزونی و نوار پرهدار نشان داد که آشوبگر نوار موجدار نسبت به سه نوع دیگر، دارای عدد ناسلت بالاتر و دمای متوسط کمتر روی سطح خارجی لوله گیرنده است. افزایش عدد ناسلت نوار موجدار نسبت به نوار پرهدار، تابیده و حلزونی به ترتیب %8/1، %2 و %2/3 و نسبت به لوله گیرنده بدون آشوبگر %10 است. با افزایش ضخامت آشوبگر و کاهش گام، عدد ناسلت افزایش یافته و دمای متوسط سطح خارجی لوله گیرنده کاهش مییابد. بررسی موقعیت قرارگیری آشوبگر در سه حالت نزدیک به دیواره شار حرارتی غیریکنواخت، وسط لوله و نزدیک به دیواره عایق نشان داد که با افزایش فاصله آشوبگر از ناحیه اعمال شار حرارتی غیریکنواخت، اختلاط جریان سیال گرم و سیال سرد بهتر صورت میگیرد و توزیع دما یکنواختتر میشود. بنابراین بهترین موقعیت برای قرار گرفتن آشوبگر، دورترین فاصله نسبت به دیواره شار حرارتی غیریکنواخت است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| برج خورشیدی؛ لوله گیرنده حفرهای؛ شار حرارتی غیر یکنواخت؛ آشوبگر؛ انتقال حرارت | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,576 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,410 |
||