شبیه‌‌سازی عددی استخر خورشیدی گرادیان نمک با استفاده از تابع تخمین شدت تابش خورشیدی به همراه اثر سایه دیوارها

نویسندگان

1 مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

doi
10.22060/mej.2020.17286.6563
چکیده

در این تحقیق تابع تخمین تابش خورشیدی بر اساس جرم هوا و آمار روزهای آفتابی و ابری جهت استفاده در مدل‌‌سازی عددی استخرهای خورشیدی معرفی شده است. استخرهای خورشیدی یکی از روش‌‌های جذب تابش خورشیدی و ذخیره‌سازی آن به صورت حرارت با دوره‌‌های ذخیره طولانی‌‌مدت می‌‌باشند. این تحقیق با کد شبیه‌‌سازی یک‌بعدی، نسبت به تحلیل عملکرد حرارتی استخرهای خورشیدی گرادیان نمک اقدام می‌‌نماید. در مدل‌‌سازی عددی با حذف فرضیات معمول، شرایط محیطی به صورت واقعی‌‌تر لحاظ شده‌‌اند. این شرایط دمای محیط متغیر برحسب روز و ساعت، تابعیت خواص محلول آب و نمک از دما و غلظت، متغیر شدت تابش بر حسب زاویه فراز خورشید و تاثیر سایه دیوارها در استخر بوده است. تحلیل گذرا انجام شده و شرایط روز و شب لحاظ شده‌‌اند. نوآوری روش مورد استفاده، مربوط به تخمین شدت تابش خورشیدی با استفاده از مفهوم جرم هوا و مقدار ابری‌بودن آسمان بوده است. رابطه‌‌ای نوین جهت محاسبه فاکتور پوشش ابر ارائه نموده، که از آمار روزهای ابری و نیمه ابری محل وقوع استخر استخراج گردیده و شدت تابش با میزان اندازه‌‌گیری‌شده تجربی مقایسه شده است. شدت تابش بدست‌آمده در مدل‌‌سازی عددی استخر خورشیدی مورد تحقیق با نتایج تجربی موجود تطابق خوبی دارد.