Skip to main content
SUPERVISOR
Masoud Haghshenas fard,Seyed.Gholamreza Etemad
مسعود حق شناس فرد (استاد راهنما) سیدغلامرضا اعتماد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ehsan Ekramian
احسان اکرامیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Numerical Analysis of Heat Transfer Performance of Nanofluids in the Solar Collectors
In this study, numerical analysis has been used to investigate the thermal efficiency of the different types of flat plate solar collectors. Different numerical models were employed in order to evaluate the influence of geometrical characteristics and operating conditions on thermal performance of solar collectors. The effects of important parameters such as absorber thickness, riser position, shape of tube area section, absorber material, absorber absorptivity, glass transmissivity, and mass flow rate have been investigated. Results show that the efficiency of collector with risers on top of the absorber plate is 4.2% more than that of the collector with risers at bottom of the absorber plate. Also the efficiency of collectors with circular tubes is 38.4% more than collectors with triangular tubes. Thermal efficiency of solar collectors increases with increasing the fluid flow rate, plate absorptivity, absorber thickness and glass transmissivity. Collectors with working fluids of MWCNT-H 2 O, Al 2 O 3 -H 2 O and CuO-H 2 O nanofluid with 1, 2 and 3 wt% nanoparticle concentration at different reduced temperature difference ((Ti-Ta)/G) were studied and results compared with collectors with water as working fluids. Results show that collector with any type of nanofluid has more efficiency compared to a collector with the same pure base fluid and with increase of nanofluid concentration, the collector efficiency was increased.
یکی از بهترین انرژی های تجدید پذیر نور خورشید است که در همه جا در دسترس می باشد. کلکتورهای خورشیدی وسیله‌ای برای استفاده از این انرژی در صنعت، کشاورزی و مصارف خانگی به شمار می‌آیند. از متداول ترین انواع کلکتورهای خورشیدی می‍توان به کلکتورهای خورشیدی صفحه تخت اشاره کرد. از مزایای این نوع کلکتورها می‌توان به سهولت ساخت این کلکتورها و در دسترس بودن آنها اشاره نمود. یکی از معایب این نوع کلکتورها راندمان حرارتی کم و وزن زیاد آنها می‌باشد. در این رساله، برای رفع این معایب از دینامیک سیالات محاسباتی کمک گرفته شده و پیشنهاداتی برای ایجاد هندسه بهینه در این نوع کلکتورها ارائه شده است. برای این منظور راندمان حرارتی این کلکتورها با تغییر موقعیت لوله حامل سیال نسبت به صفحه جاذب، تغییر شکل سطح مقطع لوله حامل سیال از دایره به شش ضلعی، مربعی و مثلثی، تغییر ضریب جذب صفحه جاذب، تغییر ضریب عبور شیشه و دبی های متفاوت سیال محاسبه و گزارش شده است. همچنین با استفاده از نانو سیال های مختلفی همچون نانولوله های کربنی، اکسید مس و اکسیدآلومینیوم با سیال پایه آب به عنوان سیال عامل در کلکتور در غلظتهای مختلف، تاثیر استفاده از این مواد بر راندمان کلکتور مورد بررسی قرار گرفته و کارایی کلکتور در این موارد با یکدیگر و با سیال آب مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهند استفاده از نانو سیال درکلکتورهای خورشیدی باعث افزایش ضریب انتقال حرارت و راندمان حرارتی کلکتور می‌شود به صورتی که راندمان حرارتی کلکتور خورشیدی صفحه تخت با نانو سیال کربن با غلظت سه درصد وزنی، 5/14 درصد بیشتر از راندمان حرارتی کلکتور با سیال عامل آب می‌باشد. کلمات کلیدی : کلکتور خورشیدی صفحه تخت، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، نانو سیال، راندمان حرارتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی