تحلیل و بررسی عددی اثر نسبت ارتفاع و زاویه کلکتور و وجود مانع در یک دودکش خورشیدی با ورودی دو طبقه
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، ایران.
2 استادیار، گروه مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، ایران.
3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، ایران.
doi
10.22044/jsfm.2025.15217.3908چکیده
از بین انرژیهای تجدید پذیر انرژی خورشید به دلیل دسترسی راحت یکی از بهترین منابع انرژی میباشد. در این پژوهش به بررسی شکل و ابعاد نیروگاه دودکش خورشیدی که یکی از راههای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته است پرداخته شده است. از آنجایی که استفاده از دودکشهای خورشیدی با ورودی دو طبقه اخیرا به بحث داغی تبدیل شده، این بهینه سازی بر روی یک نیروگاه دودکش خورشیدی با کلکتور دو طبقه در دو مرحله به صورت عددی در نرمافزار انسیس فلوئنت انجام شده است. بهینه سازی به این صورت انجام شد که در فاز اول نوع جریان در دو طبقه کلکتور که می تواند موافق یا مخالف باشد و نسبت ارتفاع دو طبقه کلکتور بهینه شده و در فاز دوم به بهینه سازی زاویه سقف دو طبقه کلکتور پرداخته شد. نتایج نشان می دهد هنگامی که جریان در دو طبقه کلکتور از نوع موافق باشد توان تولیدی نیروگاه بسیار بیشتر است و همچنین در این حالت هنگامی که نسبت ارتفاع طبقه اول به کل کلکتور برابر با ۸۰ درصد باشد بیشترین راندمان و توان تولیدی به ترتیب برابر با 1/22 و 5/39 کیلووات به دست میآید. با بررسی اثر زاویه سقفهای کلکتور می توان دریافت زمانی که سقف طبقه اول افقی باشد و سقف طبقه دوم دارای زاویه یک درجه، توان تولیدی نیروگاه و راندمان آن بهینهترین حالت را دارند. در واقع در این حالت توان تولیدی نیروگاه با 8 درصد افزایش به 6/42 کیلوات میرسد.