تعیین بازده انرژی و اگزرژی کلکتور خورشیدی صفحه تخت عمل کننده تحت جریان آشفته نانوسیال با نانوذرات دی سولفید مولیبدن در موفولوژی‌های مختلف برای مناطق گرمسیری ایران

چکیده مقاله

در این مطالعه به بررسی آنالیز انرژی و اگزرژی یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت که در جزیره ابوموسی (خلیج فارس) در استان هرمزگان (منطقه گرمسیری)، قرار گرفته است، پرداخته می‌شود. هدف از انجام این مطالعه بررسی اثر شکل نانوذرات دی سولفید مولیبدن (MoS2) برای چهار شکل مختلف از نانوذرات (تیغه‌ای، صفحه‌ای، آجری و استوانه‌ای) بر انتقال حرارت و تولید آنتروپی است. نتایج خروجی شامل عدد ناسلت متوسط، دمای سیال خروجی، افت فشار، ضریب اصطکاک، ضریب عملکرد هیدرولیکی حرارتی (PEC) و تولید آنتروپی برای شکل‌های مختلف نانوذرات و کسر حجمی صفر تا 4 درصد از نانوذرات در جریان آشفته با دبی‌های جرمی 5/0 و 75/0 کیلوگرم بر ثانیه ارائه شده است. بر اساس نتایج به دست آمده و با توجه به معیار ارزیابی علمکرد هیدرولیکی حرارتی، بهترین حالت در دبی جرمی 5/0 کیلوگرم بر ثانیه مربوط به نانوذره آجری، در کسر حجمی 3 درصد می‌باشد، که مقدار آن 269/1 است. در حالی که در دبی جرمی 75/0 کیلوگرم بر ثانیه بهترین حالت مربوط به نانوذرات آجری، در کسر حجمی 4 درصد است، و مقدار آن 182/1 می‌باشد. همچنین برای جریان با دبی جرمی 5/0 کیلوگرم بر ثانیه افزودن نانوذره آجری و تیغه‌ای به سیال پایه از نظر بهبود یازده اگزرژی اثری ندارد. این در حالی است که برای جریان با دبی جرمی 75/0 کیلوگرم بر ثانیه استفاده از کسرحجمی 1 تا 4 درصد از نانوذرات آجری و تیغه‌ای می‌توانند سرعت تولید آنتروپی را به اندازه 8 درصد در مقایسه با سیال پایه کاهش دهند.