بررسی تاثیر تخلخل بر عملکرد ترموهیدرولیکی یک کلکتور هواگرم خورشیدی به-همراه موانع متخلخل
عنوان مقاله: بررسی تاثیر تخلخل بر عملکرد ترموهیدرولیکی یک کلکتور هواگرم خورشیدی به-همراه موانع متخلخل
شناسه ملی مقاله: JR_ESTJ-25-5_002
منتشر شده در در سال 1402
شناسه ملی مقاله: JR_ESTJ-25-5_002
منتشر شده در در سال 1402
مشخصات نویسندگان مقاله:
امین قلعه نوئی - دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران.
مجید سبزپوشانی - دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران. (مسوول مکاتبات)
خلاصه مقاله:
امین قلعه نوئی - دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران.
مجید سبزپوشانی - دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران. (مسوول مکاتبات)
زمینه و هدف: بهدلیل خواص فیزیکی-حرارتی نامطلوب هوا، کلکتور های هواگرم از راندمان حرارتی بالایی برخوردار نیستند و نیاز است تا به کمک شیوه های مختلف راندمان آنها را بهبود بخشید. در این پژوهش بهصورت تجربی تاثیر استفاده از موانع متخلخل بر روی عملکرد گرمایی و هیدرولیکی کلکتور مورد بررسی قرار گرفت و با عملکرد یک کلکتور ساده مقایسه شد. روش بررسی: یک دستگاه کلکتور هواگرم خورشیدی طراحی و ساخته شد و تحت شرایط محیطی شهرستان آبادان در استان خوزستان مورد آزمایش قرار گرفت. سه نوع مختلف موانع متخلخل با سه اندازه سوراخ (۳، ۴ و ۵ سانتیمتر) بر روی صفحه جاذب کارگذاشته شد. پارامترهای اندازهگیری شده شامل دمای هوای ورودی و خروجی، دمای صفحه جاذب، افت فشار و تابش خورشید میشود. اندازهگیریها در ماه آذر برای دو مقدار مختلف جریان جرمی هوا ( ۰۲۱۸/۰ و ۰۳۶۴/۰ کیلوگرم بر ثانیه) انجام شد. یافته ها: مشخص شد که استفاده از موانع متخلخل باعث افزایش اختلاف دما بین ورودی و خروجی از کلکتور و راندمان سیستم در مقایسه با یک کلکتور ساده میشود. همچنین مشخص شد که در تمامی موارد با افزایش دبی جرمی، راندمان گرمایی و موثر سیستم افزایش و اختلاف دمای بین هوای ورودی و خروجی کاهش مییابد. اختلاف دما در بهترین حالت (موانع با سوراخهای cm ۳) برای هر دو دبی ۲ برابر نسبت به کلکتور ساده افزایش داشت. همچنین بیشترین مقدار میانگین راندمان گرمایی برای دو دبی ۶۸% و ۸۳% و میانگین راندمان موثر ۴/۲۸% و ۱/%۳۴ به دست آمد. بحث و نتیجه گیری: با کاهش ابعاد سوراخهای درون موانع، نرخ انتقال حرارت و راندمان گرمایی کلکتور بهواسطه افزایش اغتشاش جریان افزایش مییابد. این امر موجب بالا رفتن افت فشار نیز میگردد اما همچنان تاثیر مثبت افزایش اختلاف دما بر تاثیر منفی افزایش افت فشار غلبه میکند و در نهایت مشخص میشود نسبت مستقیمی بین زیاد شدن راندمان موثر با کم شدن اندازه قطر سوراخها وجود دارد.
کلمات کلیدی: هواگرم کن خورشیدی, موانع متخلخل, راندمان گرمایی, راندمان موثر, افت فشار
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1797010/