ارزیابی عملکرد حرارتی لوله گیرنده موج دار بیضوی محور متناوب در گردآورنده خورشیدی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.57641.3299
چکیده

در این پژوهش تأثیر هندسه لوله موج­دار با سطح مقطع بیضوی محور متناوب بر بهبود عملکرد گرمایی لوله جاذب گردآورنده خورشیدی بررسی شده است. هندسه این لوله که از مبادله‌کن­ گرمای عروقی موجود در ماهی اوپا الهام گرفته شده، دارای یک مقطع عرضی بیضوی است که در جهت جریان به طور پیوسته تغییر می­کند. تأثیر گام موج و نسبت منظری لوله موج­دار در دو حالت سطح مقطع ثابت و قطر هیدرولیکی ثابت بررسی شده است. ده هندسه مختلف با نسبت‌های منظری 2/1، 6/1، 2 و گام موج 5/1، 25/2 و3 در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می­دهد لوله­های موج­دار بیضوی محور متناوب نسبت به لوله دایره­ای عملکرد گرمایی بهتری دارند. با کاهش گام موج و افزایش نسبت منظری، انتقال گرمای همرفتی افزایش می­یابد. عدد ناسلت متوسط در نسبت منظری 2 و گام موج 5/1 نسبت به لوله دایره­ای در حالت سطح مقطع ثابت 123 درصد افزایش می­یابد. بالاترین ضریب کارایی برای لوله موج­دار با سطح مقطع ثابت و نسبت منظری 6/1 و گام موج 5/1 است که نسبت به لوله دایره­ای به طور متوسط 36 درصد ضریب عملکرد بهتری دارد.