-
شماره ركورد
23622
-
پديد آورنده
علي شباني
-
عنوان
افزايش بازدهي لوله جاذب كلكتور خورشيدي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
تبديل انرژي
-
سال تحصيل
1397
-
تاريخ دفاع
1399/12/18
-
استاد راهنما
دكتر مهدي مقيمي
-
دانشكده
مكانيك
-
چكيده
امروزه استفاده از كلكتورهاي سهموي خطي به عنوان آب گرمكن خورشيدي به طور گسترده اي مورد توجه قرار گرفته است. طراحي كلكتورهاي سهموي خطي بر اساس تمركز انرژي تشعشعي خورشيد روي لوله جاذب استوار است. تمركز انرژي روي لوله جاذب باعث به وجود آمدن تنش هاي حرارتي و خرابي لوله جاذب مي شود. بدين منظور در پايان نامه حاضر، كويتي هاي منعكس كننده پرتوي خورشيدي، با دو هدف يكنواخت نمودن توزيع شار حرارتي و افزايش راندمان كلكتور، طراحي شده است. آناليز اپتيكي كلكتور توسط روش رديابي پرتو مونت كارلو در نرم افزار سولتريس و آناليز هيدروليكي-حرارتي لوله جاذب با روش حجم محدود توسط نرم افزار فلوئنت انجام شده است. جهت افزايش انتقال حرارت در لوله جاذب تاثير استفاده از نانوذرات مورد بررسي قرار گرفته؛ سپس به تاثير استفاده از فين هاي متخلخل با دو هدف افزايش عدد ناسلت و كاهش اختلاف دماي محيطي لوله جاذب در مقطع بحراني، پرداخته شده است. بهينه-سازي پارامتري با استفاده از روش طراحي آزمايش و به كمك نرم افزار ديزاين اكسپرت انجام شده است. نتايج نشان مي دهد، استفاده از كويتي سهموي باعث افزايش راندمان كلكتور به ميزان 13.963% مي شود. نانو ذره گرافني GO در كسر حجمي 2.54 درصد راندمان كلكتور را به ميزان 1.75% افزايش مي دهد. همچنين استفاده از فين هاي متخلخل باعث كاهش چشمگير اختلاف دماي محيطي لوله جاذب در مقطع انتهايي شده به طوريكه فين هاي متخلخل با N=8 و 0.255=r_p اختلاف دماي محيطي لوله جاذب را به 32 درجه مي رساند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1400/02/22
-
عنوان به انگليسي
increase the efficiency of the absorber tube of parabolic trough collector
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
علي شباني
-
چكيده به لاتين
Today, the use of parabolic trough collectors (PTCs) as solar water heaters is widely considered. The design of PTCs is based on the concentration of solar radiation energy on the absorber tube. Concentration of energy on the absorber tube causes thermal stresses and breakdown. For this purpose, in the present thesis, cavity receiver solar radiation has been designed with the two goals of uniformity of heat flux distribution and increase of collector efficiency. Optical analysis of the collector was performed by Monte Carlo ray tracking method in SolTrace software and hydraulic-thermal analysis of the absorber tube by finite volume method was performed by Fluent software. To increase the heat transfer in the absorber tube, the effect of using nanoparticles has been investigated; Then, the effect of using porous fins with the two objectives of increasing the Nusselt number and circumferential temperature difference reduction at the absorber tube has been investigated. Optimization and parametric study have been done using design of experiment (DOE) method and with the help of Design Expert software. The results show that the use of parabolic cavity receiver increases the collector efficiency about 13.963%. GO graphene nanoparticles in the volume fraction of 2.54% increase the collector efficiency about 1.75%. Also, the use of porous fins significantly reduces the circumferential temperature difference of the absorber tube, so that for porous fins with N = 8 and r_p = 0.255, the maximum circumferential temperature difference is 32 degrees.
-
كليدواژه هاي فارسي
كلكتور سهموي خطي، شار حرارتي غيريكنواخت خورشيدي، روش عددي مونت كارلو، حجم محدود و سطح پاسخ، نانوسيال، فين¬هاي متخلخل داخلي، افزايش انتقال حرارت.
-
كليدواژه هاي لاتين
Parabolic Trough collector, Solar non-uniform heat flux, the Monte Carlo ray-tracing, the finite volume and the RSM method, Nanofluid, Porous Fins, Heat transfer enhancement.
-
لينک به اين مدرک :