بررسی تاثیر هندسه صفحه جاذب بر عملکرد دودکش خورشیدی

Abstract

آسیب¬های ناشی از استفاده از منابع سوخت های فسیلی و افزایش تقاضای انرژی سبب شد تا مجدد سوی انرژی¬های تجدیدپذیر روی آورده شود. یکی از انواع این انرژی¬های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی است که تجهیزات و کاربردهای وسیعی دارد. یکی از این موارد، نیروگاه دودکش خورشیدی است. اجزا اصلی این فناوری عبارت است از: کلکتور، دودکش و توربین. در این پژوهش، دودکش خورشیدی به ارتفاع، شعاع برج و شعاع کلکتور به ترتیب 12، 5/0 و 5/4 متر طراحی گشته و با ایجاد بلندی به طول یک متر و ارتفاع به ترتیب صفر، 1/0 و 2/0، تاثیر تغییر هندسه سطح جاذب مورد بررسی قرار گرفت. برای اعتبارسنجی از داده¬های تجربی نیروگاه دودکش خورشیدی مانزانارس در اسپانیا استفاده گردید. هندسه در نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی عددی شد. جریان آشفته و مدل تشعشعی DO و بار خورشیدی با تابش تشعشعی 1000 وات بر متر مربع به صورت عمود بر کلکتور درنظر گرفته شد. معادله¬های سرعت و فشار با الگوریتم کوپل جفت گشته و معادله فشار با روش PRESTO! و سایر معادلات حاکم با روش مرتبه دوم منفصل شده¬اند. معیار همگرایی در حل همه معادلات 10^(-6) می¬باشد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع بلندی در مرکز دودکش خورشیدی، بیشینه سرعت برای حالت (2) و (3) نسبت به سطح جاذب صاف به ترتیب 945/6% و 048/8% افزایش یافته است. اما برای افزایش دما تغییرات قابل توجهی ملاحظه نشد