19436

291 گلپايگان

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1399

70ص.: مصور، جدول، نمودار

1403/02/25

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1403/02/25

291

چكيده در اين تحقيق مدل هندسي دو بعدي لوله كلكتور خورشيدي هليوتيوب با استفاده از نرم‌افزار گمبيت ترسيم و شبكه‌بندي شده است‌‌ سپس از نرم‌افزار فلوئنت ‌براي شبيه‌سازي فرآيندهاي جريان و انتقال حرارت در لوله جاذب استفاده شده است‌. معادلات حاكم با روش حجم‌محدود گسسته مي‌شوند. معادلات انرژي و مومنتوم با طرح بالادستي مرتبه دوم گسسته مي‌شود. اتصال بين سرعت و فشار بر اساس الگوريتم ساده است. معيارهاي همگرايي براي باقيمانده‌هاي نرمال تمام متغيرهاي محدود به 3-10 و پايين‌تر است. مدل توربولانسي مورد استفاده مدل كا‌ - اپسيلون استاندارد مي‌باشد سيال كاري ترمينول‌ 1 VP-با دبي‌ جرمي 5/7 كيلوگرم ‌‌بر‌‌ثانيه و دماي كل290¬ درجه ‌سانتيگراد وارد لوله جاذب شده است لوله از جنس استيل با قطر خارجي 08/0 متر و ضخامت 004/0 متر است و از مرز پايين و بالا تحت شار حرارتي پايا قرار گرفته است. هدف اين تحقيق دماي خروجي سيال ترمينول براي يك رول كلكتور با طول موثر 207 متر مي‌باشد با توجه ‌به همگرايي معادلات در نرم‌افزار فلوئنت، دماي كل خروجي‌ 98/336 درجه سانتيگراد بدست مي‌آيد و با توجه به خطي‌‌بودن رابطه بين افزايش دما با افزايش طول لوله مي‌توان طول مورد نياز كلكتور را براي يك نيروگاه خورشيدي با دماي 400 درجه ‌سانتيگراد بدست آورد كه حدود 67/484 متر طول موثر كلكتور هليوتيوب مي¬باشد.

Abstract In this research, the two-dimensional geometric model of the Heliotube solar collector tube has been drawn and gridded using Gambit software, the Fluent software has been used to simulate the flow and heat transfer processes in the absorber tube. The governing equations are discretized by the finite volume method. The energy and momentum equations are discretized with the second-order upstream scheme. The connection between speed and pressure is based on a simple algorithm. Convergence criteria for normal residuals of all solved variables are limited to 10-3 and below. The turbulence model used is the standard k-ε model, the working fluid of terminol ‌VP-1 with a mass flow rate of 7.5 kg/s and a total temperature of 290 degrees centigrade has entered the absorber tube, the tube is made of steel with an external diameter of 0.08 meters and a thickness of 0.004 meters and is subjected to constant heat flux from the lower and upper boundaries. The purpose of this research is the terminol fluid outlet temperature for a roll collector with an effective length of 207 meters. According to the convergence of the equations in the Fluent software, the total outlet temperature is 336.98 degrees Celsius and due to the linearity of the relationship between the increase in temperature and the increase in the length of the pipe. It is possible to obtain the required length of the collector for a solar power plant with a temperature of 400 degrees Celsius, which is about 484.67 meters of the effective length of the collector.

سعيد جاني

مرضيه رضازاده , اميرحسين ميثمي