مطالعه عددی جریان و انتقال حرارت در کلکتور خورشیدی سهموی LS۲، با استفاده از نانو لوله های کربنی تک لایه

در مطالعه حاضر مدل خاصی از کلکتورهای خورشیدی سهموی با نام SEGS LS۲ مورد مطالعه عددی قرار گرفته است. به طور کلی کلکتورهای حرارتی خورشیدی به دو دسته کلی متمرکز کننده و غیر متمرکز کننده تقسیم بندی می شوند که مدل LS۲ از نوع متمرکز کننده می باشد. کلکتور مورد بررسی با ۸/۷ متر طول، با استفاده از مخلوط روغن سیلترم ۸۰۰ و نانو لوله های کربنی تک لایه، تحت فرض جریان متلاطم، با استفاده از نرم افزار فلوئنت، مورد تحلیل عددی قرار گرفته است. در مطالعه حاضر از روش دو فازی مخلوط جهت کوپل فازهای سیال و جامد استفاده شده است. از طرفی به مقایسه دبی ورودی ثابت و ورودی متغیر تحت جریان روغن سیلترم ۸۰۰ پرداخته شده به طوری که دبی متوسط ورودی لوله ثابت، همراه با افت و خیز های ثانویه وارد کلکتور سهموی می گردد. برای ایجاد افت و خیز های متناوب، از زبان برنامه نویسی c استفاده شده است. نتایج مطالعه، نشانگر افزایش ضریب انتقال حرارت تحت شرایط مرزی ورودی پله ای – سینوسی می باشد به طوری که استفاده همزمان از تابع ورودی سینوسی- پله ای با سیال دو فازی روغن- نانو لوله های کربنی تک لایه ( ۹۶ درصد روغن- ۴ درصد نانو لوله کربنی تک لایه) سبب افزایش ۲۶ درصدی بازده حرارتی کلکتور می گردد.