دانلود پایان نامه مدلسازی و بهینه سازی عملکرد - دانلود رایگان
دانلود رایگان
دانلود رایگان
| دانلود پایان نامه مدلسازی و بهینه سازی عملکرد حرارتی کلکتورهای خورشیدی در حضور نانوسيالات و مقایسه نتایج بدست آمده با داده های تجربی
استفاده از سوخت های فسیلی برای تامین انرژی، برای بشر مشکلاتی از جمله تجدید ناپذیر بودن، آلودگی محیط زیست و قیمت بالا در پی داشته است. از بین تمام منابع، انرژی خورشید به دلیل تجدید پذیر بودن و نداشن خطر آلودگی محیط زیست مناسب ترین گزینه است. اما مشکلاتی از جمله بازده پایین و نحوه تبدیل این انرژی به اشکال مفید آن وجود دارد. کلکتورهای خورشیدی از جمله مهم ترین وسایل جذب انرژی گرمایی خورشیدی هستند که تا کنون تحقیقات زیادی برای افزایش بازده شان انجام شده است. در این پایان نامه به بررسی افزایش بازده یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت با استفاده از نانوسیال ZnO/ H20 - EG پرداخته شده است و تلاش شده با تغییر در پارامتر های موثر بر انتقال حرارت میزان جذب حرارت در این سیستم حداکثر شود. در این مطالعه ابتدا پایداری نانوسیال آلومینا و نانوسیال اکید در حضور سورفکتانت مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که نانوسیال اکسید روی پایداری بیشتری در شرایط آزمایشگاهی نسبت به نانوسیال آلومینا نشان می دهد و به همین دلیل نانوسیال اکید روی برای انجام آزمایشات کلکتور خورشیدی انتخاب شد با توجه به مطالعات انجام شده در زمینه استفاده از سیالات ترکیبی به عنوان سیال عامل در کلکتور های خورشیدی نسبت ۳۵-۶۵٪ برای اتیلن گلیکول-آب انتخاب شد و به عنوان سیال پایه انتخاب شد. آزمایشات در روز های کاملا آفتابی با شرایط آب و هوایی یکسان انجام شد تا نتایج روز های مختلف با هم قابل مقایسه باشد و برای هر دبی و درصد حجمی مورد نظر، آزمایشات دو بار تکرار شد تا از درستی نتایج اطمینان حاصل شود. ابتدا آزمایش هایی در حضور ۹۰٪ آب + ۳۵٪ اتیلن گلیکول به عنوان سیال عامل انجام شد، ، بازدهی کلکتور در دور دبی lit/ min1 و 3 بدست آمد، در ادامه بازده کلکتور در حضور نانوسیال اکید روی با درصد حجمی % ۰. ۰۰ و ۰ . ۱٪ در همین دبی ها بررسی شد و میزان جذب حرارت در حضور نانوسیال نسبت به سیال پایه خالص مقایسه شد، نتایج حاکی از آن بود که حضور نانوسیال افزایش قابل توجهی در بهبود عملکرد حرارتی کلکتور دارد. استفاده از نانوسیال اکید روی در 0. 5٪ و 0 . 1٪ درصد حجمی افزایش ۳۵-۲۵٪ در بازده حرارتی کلکتور خورشیدی صفحه تخت داشت. اختلاف دمای سیال در ورودی و خروجی کلکتور نیز در شرایط مختلف با هم مقایسه شد و مشاهده شد که در حضور نانوسیال ۰ . ۱% حجمی و دبی lit/ min ۱ بیشتر افزایش دما در خروجی نانوسیال حاصل می شود. در این مطالعه همچنین با استفاده از نرم افزار فلوئنت جریان داخل یکی از لوله های کلکتور به صورت سه بعدی مدل سازی شده و میزان بازدهی کلکتور و اختلاف دمای ورودی و خروجی نانوسیال با نتایج حاصل از داده های آزمایشگاهی مقایسه شد که نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی با نتایج حاصل از CFD داشتند. دریافت فایل جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |