فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، تأثیر استفاده از چهار نوع آشوبگر مختلف درون لوله گیرنده حفره‌ای برج خورشیدی به منظور بهبود انتقال حرارت و کاهش توزیع دمای غیر‌یکنواخت بررسی شده است. شبیه‌سازی عددی به صورت سه بعدی انجام شده و تأثیر شکل آشوبگرها، موقعیت قرارگیری درون لوله گیرنده، گام و ضخامت آشوبگر و همچنین تأثیر شار حرارتی غیریکنواخت بر عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و دمای سطح لوله گیرنده بررسی شده است. جریان به صورت تراکم‌ناپذیر، پایا، آشفته و عدد رینولدز در محدوده 8000 تا 20000 در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه‌سازی عددی برای چهار نوع آشوبگر نوار تابیده، نوار موج‌دار، نوار حلزونی و نوار پره‌دار نشان داد که آشوبگر نوار موج‌دار نسبت به سه نوع دیگر، دارای عدد ناسلت بالاتر و دمای متوسط کمتر روی سطح خارجی لوله گیرنده است. افزایش عدد ناسلت نوار موج‌دار نسبت به نوار پره‌دار، تابیده و حلزونی به ترتیب %8/1، %2 و %2/3 و نسبت به لوله گیرنده بدون آشوبگر %10 است. با افزایش ضخامت آشوبگر و کاهش گام، عدد ناسلت افزایش یافته و دمای متوسط سطح خارجی لوله گیرنده کاهش می‌یابد. بررسی موقعیت قرارگیری آشوبگر در سه حالت نزدیک به دیواره شار حرارتی غیریکنواخت، وسط لوله و نزدیک به دیواره عایق نشان داد که با افزایش فاصله آشوبگر از ناحیه اعمال شار حرارتی غیریکنواخت، اختلاط جریان سیال گرم و سیال سرد بهتر صورت می‌گیرد و توزیع دما یکنواخت‌‌تر می‌شود. بنابراین بهترین موقعیت برای قرار گرفتن آشوبگر، دورترین فاصله نسبت به دیواره شار حرارتی غیریکنواخت است.