-
شماره ركورد
23300
-
پديد آورنده
رضوان صداقت
-
عنوان
شبيه سازي همگن فرايند ترموهيدروليك توليد مستقيم بخار درلوله ي جاذب يك نيروگاه خورشيدي متمركز
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
تبديل انرژي - ديناميك سيالات
-
سال تحصيل
1399-1397
-
تاريخ دفاع
1399/11/14
-
استاد راهنما
دكتر سيدمصطفي حسينعلي پور
-
دانشكده
مكانيك
-
چكيده
در اين پايان نامه به مدل سازي عددي فرآيند ترموهيدروليك در شرايط همگن در لوله ي جاذب يك كلكتور سهموي خطي در نيروگاه خورشيدي متمركز با توليد مستقيم بخار و با استفاده از نوار تابيده شده در حالت هاي مختلف پرداخته شده است. همچنين بهبود فرآيند انتقال حرارت در لوله ي جاذب نيز بررسي شده است. دماي ورودي در فشار 80 بار از جايي در نظر گرفته شده است كه آب در حالت اشباع قرار داشته و بعد از وارد شدن شارهاي متغير، فرايند تغيير فار به صورت همگن صورت گرفته است. در اين شبيه سازي، تغييرات ضريب اصطكاك و عدد ناسلت در رينولدز هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است. فرايند مورد بررسي در لوله اي به طول 4 متر انجام شده است . با توجه به اينكه توزيع شار حرارتي در محيط پيراموني لوله ي جاذب ، توزيع غير يكنواخت مي باشد به همين دليل لوله ي جاذب تحت اثر گراديان هاي شديد دمايي و تنش هاي حرارتي قرار مي گيرد. در برخي موارد اين گراديان دما باعث كمانش موجي لوله ي جاذب شده و باعث شكسته شدن لوله ي شيشه اي مي گردد. راهكار مورد استفاده در اين پايان نامه ، استفاده از نوار تابيده شده براي كاهش گراديان دماي محيطي است. براي بررسي بهبود انتقال حرارت با استفاده از نوار تابيده شده در لوله ي جاذب كلكتور سهموي خطي با سيال عامل آب اشباع از حل عددي مبتني بر روش حجم محدود استفاده شده است. رژيم جريان ، رژيم آشفته مي باشد و براي مدل سازي آشفتگي از مدل , k - ε Realizebel استفاده شده است. براي اعتبار سنجي نتايج عددي از معادلات تجربي بهره گرفته شده است. تاثير پارمترهاي هندسي نوار تابيده شده ، دماي سيال و عدد رينولدز در عدد ناسلت و ضريب اصطكاك مورد بررسي قرار گرفته است. محاسبات عددي با استفاده از نرم افزار فلوئنت در محدوده عدد رينولدز 200000 تا 900000 ، نسبت لقي در محدوده ي صفر تا 0.4 و نسبت پيچش 2.5 الي 10 انجام شده است. نتايج حاصل بيانگر بهبود توزيع دما در جداره لوله ي جاذب و كاهش تقريبا 45 درصدي گراديان دماي محيطي و افزايش 19درصدي فاكتور بهبود انتقال حرارت و همچنين افزايش 22 درصدي در ضريب انتقال حرارت جابجايي مي باشند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1399/12/03
-
عنوان به انگليسي
Homogeneous simulation of the thermo-hydraulic process of direct steam generation in the absorbent tube of a solar parabolic trough collector
-
تاريخ بهره برداري
2/3/2022 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رضوان صداقت
-
چكيده به لاتين
This thesis deals with the numerical modeling of the thermo-hydraulic process under homogeneous conditions in solar parabolic trough collector 's absorbent tube in a concentrated solar power plant with direct steam generation and using twisted tape in different modes. Improvements in the heat transfer process in the absorber tube have also been investigated. The inlet temperature at a pressure of 80 bar is assumed from where the water is saturated. after the entered variable fluxes, the phase change of saturating water is homogeneous. In this simulation, changes in friction factor and Nusselt number in different Reynolds are investigated. The process was performed in a 4 m long pipe. Since the heat flux distribution around the ambient absorbent tube is non-uniform distribution, the absorbent tube is affected by strong temperature gradients and thermal stresses. In some cases, this temperature gradient causes Wave buckling of the absorbent tube to break the glass tube. The solution used in this thesis is to use twisted tape to reduce the ambient temperature gradient. A numerical solution based on the finite volume method has been used to evaluate heat transfer improvement using a twisted tape in the absorbent tube of a linear parabolic collector with a saturating fluid. The flow regime is turbulent, and the k-ε Realizebel model is used to model the turbulence. Experimental equations have been used to validate the numerical results. The influence of the geometric parameters of the twisted tape, fluid temperature, and Reynolds number on the Nusselt number and the friction factor has been investigated. Numerical calculations have been performed using Fluent software in the Reynolds number range from 200,000 to 900,000, the looseness ratio in the range of zero to 0.4, and the torsion ratio of 2.5 to 10. The results show an improvement in temperature distribution in the absorbent tube wall and a decrease of approximately 45% in the ambient temperature gradient, a 19% increase in the heat transfer improvement factor, and a 22% increase in the heat transfer coefficient.
-
كليدواژه هاي فارسي
مدلسازي سي اف دي ، توليد مستقيم بخار ، شار خورشيدي غير يكنواخت ، كلكتور خورشيدي سهموي ، مدل سازي ترمو هيدروليك ، نوارتابيده شده
-
كليدواژه هاي لاتين
CFD modeling, Direct steam generation, Non-uniform solar flux, Parabolic-trough solar collector, Thermo-hydraulic modeling, Twisted tape
-
لينک به اين مدرک :