بررسی کلکتورسهموی جذب مستقیم با یک لوله مرکزی جاذب به منظور جذب سطحی و حجمی به طور همزمان و اثر نانو سیال کربن در بهبود عملکرد حرارتی

هدف از این کار بررسی یک هندسه متفاوت درکلکتور سهموی به منظور افزایش راندمان حرارتی از طریق جذب همزمان سطحی و حجمی به صورت ترکیبی هست. اخیرا مشاهده شده که اگر دمای ورودی بالای 250 درجه سانتی گراد باشد کلکتورهای جذب مستقیم می‌تواند راندمان را تا 10% افزایش دهد با توجه به اینکه رابطه مستقیمی بین غلظت نانوسیال و قطر لوله شفاف حامل سیال با ضریب جذب وجود دارد، از طرفی هرچه غلظت نانوسیال بالا رود مشکلات رسوبگذاری سیال و نگهداری سیستم پیش می آید. در این تحقیق مقدار نانوکربن استفاده شده به صورت سوسپانسیون 0/02 gr/l در سیال پایه روغن در نظر گرفته شده است که طبق داده های تجربی این مقدار غلظت نانو کربن پرتوهای نور را در عمق 24 (میلی‌متر) کاملا جذب میکند و از همین ضریب جذب برای این هندسه خاص از کلکتور استفاده شده است. نتایج نشان میدهد بقیه تشعشع به صورت سطحی با استفاده از لوله مرکزی جذب میشود به طوری که راندمان حرارتی را تا 6 درصد نسبت به کلکتور معمول جذب مس را داریم که حدود 19 درجه کلوین است.

investigating the direct absorption planar collector with a central absorber tube for simultaneous surface and volume absorption and the effect of carbon nanofluid in improving thermal performance

the purpose of this work is to investigate a different geometry in the parabolic collector in order to increase the thermal efficiency through simultaneous surface and volume absorption in a combined condition. recently, it has been observed that if the inlet temperature is above 250 °c, direct absorption collectors can increase efficiency up to 10% considering that there is a direct relationship between the concentration of nanofluid and the diameter of the transparent tube carrying the fluid with the absorption coefficient, on the other hand, as the concentration of nanofluid increases, fluid sedimentation and system maintenance problems occur. in this research, the amount of nanocarbon used as a suspension of 0.02 gr/l in oil base fluid is considered. according to experimental data, this amount of nano carbon concentration completely absorbs light rays at a depth of 24 (mm) and this absorption coefficient has been used for this specific geometry of the collector. the results show that the rest of the radiation is absorbed on the surface using the central tube, so that the thermal efficiency is up to 6% compared to the usual copper absorption collector, which is about 19 degrees kelvin.