بررسی مدل های تابش بر روی کلکتور مثلثی

در این مقاله به شبیه سازی عددی و بررسی مدلهای تابشی مختلف بر روی کلکتور مثلثی خورشیدی پرداخته شده است. در این مطالعه تأثیر تغییر دمای دیوار کف، زاویه رأس 80 و 40 درجه، تغییرات دماهای دیواره های جانبی مثلث، مطالعه انواع مدل های تابشی مختلف در حالت پایا و گذرا، همچنین تأثیر تغییرات عدد گراشف، ناسلت و ضریب انتقال حرارت بر عملکرد کلکتور و کانتورهای دما، فشار و سرعت در حالت پایا بررسی شده است. با انجام فعالیت های ذکر شده، نتایج حالت پایا به شرح زیر ذکر می گردند:

1- در همه حالات درون محفظه دو جریان مجزا که در اثر اختلاف دمای دیواره ها و سطح پایین می باشد ایجاد می‌شود.

2- ضریب انتقال حرارت دارای حداقل مقدار در وسط یا میانه دیواره است. دلیل این امر وجود نقطه سکون و حداقل سرعت در این نقطه است. میزان انتقال حرارت از لبه های سمت راست و چپ به سمت میانه جاذب کاهش می یابد.

3- تغییرات سرعت در دیواره پایینی جاذب از میزان حداکثر در دو دیواره سمت چپ و راست به میزان حداقل در میانه می رسد.

4- فشار هم دارای حداکثر مقدار در دوسمت راست و چپ می باشد و در قسمت میانی که نقطه سکون است مقدار حداقل فشار را خواهیم داشت.

5- شدت توزیع کانتور دمای استاتیکی در وسط دیوار کف بیشتر و با حرکت به سمت اضلاع و رأس مثلث از این شدت کاسته می شود.

6- شدت توزیع کانتور فشار دینامیکی در وسط دیوار کف و نزدیک اضلاع مثلث بیشتر از قسمتهای دیگر می باشد.

7- شدت توزیع کانتور فشار استاتیکی با حرکت از دیوار کف به سمت رأس مثلث افزایش می یابد.

8-نرخ ضریب انتقال حرارت و در نتیجه انتقال حرارت برای زاویه 40 درجه بیشتر از زاویه 80 درجه است.

9- کلکتور دارای زاویه رأس 80 درجه نسبت به 40 درجه دمای استاتیکی متوسط کمتری را داراست

10-عدد ناسلت متوسط و ضریب انتقال حرار ت با افزایش عدد گراشف افزایش می یابد. همچنین عدد ناسلت متوسط و ضریب انتقال حرارت با افزایش زاویه رأس کلکتور کاهش می یابد.

11- حداکثر مقدار تابع جریان زاویه 40 درجه بیشتر از زاویه 80 درجه است

نتایج حالت گذرا به شرح زیر ذکر می گردند:

1-شار حرارتی در حالت گذراروی کف ثابت نیست و دارای حداکثر مقدار در میانه است و به ترتیب تا دیواره های سمت چپ و راست کاهش می یابد.

2- رفتار تغییرات فشار و سرعت در حالت گذرا مشابه حالت پایدار است.

3- در حالت گذرا عدد ناسلت از ابتدای زمان تحلیل با افزایش گام های زمانی کاهش می یابد تا پس از 8 ثانیه تغییرات عدد ناسلت به کمترین مقدار خود می رسد و پس از آن ثابت می ماند.

4- در حالت گذرا فشار استاتیکی، دینامیکی و اندازه سرعت با افزایش گام زمانی افزایش می یابد.