بررسی تأثیر پارامترهای هندسی و سطوح آبگریز بر عملکرد نیروگاه دودکش خورشیدی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
doi
چکیده
هدف اصلی این مطالعه، مدلسازی دودکش خورشیدی برای بهدستآوردن رابطه بین توان تولیدی توربین و پارامترهای هندسی است که در این راستا ۹ مدل مختلف براساس ارتفاع و قطر دودکش برای بررسی میزان تأثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد توربین تعریف شده است. همچنین بهمنظور ارتقای عملکرد سیستم، سطوح آبگریز با اعمال شرط لغزش در دیوارهها مورد ارزیابی قرار گرفته است. مدل k-ε برای مدلسازی جریان آشفته مورد استفاده قرار گرفته و روش فن معکوس بهمنظور شبیهسازی توربین استفاده شده است. برای این منظور ابتدا نتایج بهدستآمده از تغییرات سرعت و دبی جرمی طبق مطالعات پیشین اعتبارسنجی شده و سپس با اعمال جهشهای فشاری مختلف بر توربین میزان اثرپذیری پارامترهای هندسی مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. با مقایسه اجمالی نمودارهای دبی جرمی و توان خروجی توربین مدلها مشاهده شد که حالت بهینه دودکش نسبت به یک شرایط خاص قابل تعریف بوده و امکان تعریف یک حالت کلی بهینه برای دودکش خورشیدی وجود ندارد. به عبارتی پارامترهای هندسی مورد مطالعه بایستی بهطور همزمان در طراحی سیستم مورد ارزیابی قرار گیرند. همچنین در این مطالعه رابطهای بین توان تولیدی توربین و ارتفاع و قطر دودکش برای یک حالت خاص به عنوان نمونه ارائه شده است. در نهایت، با اعمال شرط لغزش در دیوارهها برای شبیهسازی سطوح آبگریز، سعی بر کاهش میزان تنش برشی در دیواره شده که به ارتقای ۵ درصدی عملکرد سیستم منجر شده است.
