بهبود عملکرد حرارتی یک کانال مستطیلی به کمک آرایش مختلف بافلهای V شکل
نویسندگان
1 کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران
2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.45313.2877چکیده
یکی از راهکارهای افزایش انتقال گرما در کانال هواگرمکنهای خورشیدی افزودن بافل در مسیر عبور جریان سیال میباشد. در این مطالعه به بررسی ویژگیهای انتقال گرما و جریان سیال در کانالی با مقطع مستطیل شکل دارای بافلهای V شکل که بر روی دو صفحه گرمکن خورشیدی در بالا و پایین کانال قرار دارد پرداخته شده است. پارامترهای بررسی شده شامل تعداد ردیف بافلها، گام بافلها و ارتفاع بافلها در اعداد رینولدز مختلف میباشند. عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و ضریب عملکرد حرارتی به عنوان پارامترهای خروجی مورد بررسی قرار گرفتهاند. معادلات حاکم بر مساله شامل پیوستگی، مومنتوم و انرژی میباشد. از مدل توربولانسی standard k-ԑ برای حل جریان آشفته در کانال استفاده شده است. نتایج نشاندهنده این است که با افزایش تعداد ردیف بافل، سرعت جریان هوا افزایش یافته و به تبع آن انتقال گرما نیز افزایش مییابد. در بررسی گامهای مختلف مشخص شد کانال با بافلهایی با گام ۵۰ میلیمتر بیشترین ضریب عملکرد حرارتی را دارد. همچنین با افزایش ارتفاع بافلها در سطح انتقال گرما ثابت، به علت افزایش سرعت جریان عبوری از روی بافل، ضریب عملکرد در حدود %28 افزایش پیدا میکند.