بررسی عددی افزایش انتقال گرما نانوسیال در گردآورنده خورشیدی صفحه تخت با قراردادن نوار پیچشی چندکاناله در داخل لوله

Abstract

انتقال گرما و ساختار جریان نانوسیال در داخل لوله به همراه نوار پیچشی چند کاناله بر روی یک گردآورنده خورشیدی صفحه تخت در این مطالعه عددی مورد تحلیل قرار گرفت. نانوسیال آب-آلومینیوم اکسید با کسر حجمی 3% به عنوان سیال کاری استفاده شد. نانوسیال در بازه عدد رینولدز 4000 الی 20000 بررسی گردید. تاثیرات تعداد کانال (2، 3، 4، 5 و6n=) و ابعاد کانال نظیر نسبت قطر (1/0، 12/0 و 14/0=D*) و پیچش (4، 5، 6 و 7 N=) مختلف بر روی انتقال گرما و افت فشار به طور جداگانه ارائه گردید. نتایج نشان می‌دهد که قرار گرفتن نوار پیچشی چند کاناله باعث ایجاد جریان ثانویه در نانوسیال می‌شود. به دنبال آن اختلاط سیال بهبود و درنتیجه انتقال گرما افزایش ‌می‌یابد.. افزایش تعداد کانال، نسبت قطر و پیچش باعث افزایش ضریب انتقال گرما و افت فشار می‌شود. بیشترین ضریب عملکرد حرارتی زمانی که عدد رینولدرز کمترین مقدار را داراست، برای حالتی است که نوار پیچشی دارای 2 کانال عبور سیال (2n=)، نسبت قطر 14/0 و نسبت پیچش 7 باشد.