بررسی عددی تأثیرات جنس، ضخامت دیواره، تخلخل یک و دو ناحیه‌ای در یک محفظه احتراق برای کاربرد در سیستم‌های ترمو فتوولتائیک

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه الزهرا، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه الزهرا، تهران، ایران

3 کارشناسی ارشد دانشگاه الزهرا، تهران، ایران

doi
چکیده

عملکرد محفظه‌های احتراق در سیستم‌های ترمو فتوولتائیک به عواملی نظیر جنس محفظه، ضخامت دیواره و حضور محیط متخلخل در محفظه وابسته است که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. به‌منظور شبیه‌سازی عددی محفظه از مدل‌های realizable  و اضمحلال گردابه- نرخ واکنش محدود به ترتیب برای مدل‌سازی آشفتگی جریان و احتراق گاز هیدروژن استفاده شده است. سه ضخامت دیواره مختلف در سرعت‌های m/s2 و m/s3 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد کاهش ضخامت دیواره سبب افزایش دمای دیواره خارجی و بازده تابشی محفظه می‌گردد. بیشینه دما در سرعت m/s2 و در ضخامت mm2/0 نسبت ‌به ضخامت‌های mm5/0 و mm8/0 به میزان  111 و  141 و در سرعت m/s3 به میزان  79 و  107 افزایش می‌یابد. هم‌چنین محفظه احتراق با سه جنس مختلف دیواره  و SiC و Stainless Steel (SS316) شبیه‌سازی گردیده است. در حالتی که دیواره از جنس  باشد، بازده بیشتری حاصل می‌گردد. در بخشی دیگر حضور دو ناحیه متخلخل در محفظه منجر به تغییر محل تشکیل شعله گردیده است. بازده تابشی در محفظه با حضور دو ناحیه متخلخل نسبت به محفظه تک‌ناحیه متخلخل در نسبت‌های هم‌ارزی 6/0، 8/0 و 1 به ترتیب به میزان %24، %27 و %28 افزایش می‌یابد.