مطالعۀ عملکرد حرارتی و هیدرودینامیکی یک کلکتور خورشیدی سهموی خطی با استفاده از نانوسیال هیبریدی نانولوله‌های کربنی چنددیواره/اکسید آهن– ترمینول وی پی 1

در مطالعۀ حاضر به‌صورت تئوری بر مبنای یک مدل حرارتی به بررسی عملکرد یک کلکتور سهموی خطی با استفاده از نانوسیال هیبریدی و مقایسۀ آن با مونو نانوسیال و سیال پایه پرداخته شده است. از ترمینول وی پی 1 به‌عنوان سیال پایه و از نانوذرات اکسید آهن برای تولید مونو نانوسیال و از نانوکامپوزیت نانولوله‌های کربنی چنددیواره اکسید آهن به‌عنوان ذرات نانو برای تولید نانوسیال هیبریدی استفاده شده است. جریان سیال داخل لولۀ جاذب کلکتور به‌صورت مغشوش فرض شده است. نتایج نشان داد که وقتی از نانوسیال هیبریدی و مونو نانوسیال استفاده می‌شود، راندمان‌های انرژی و اگزرژی کلکتور نسبت به شرایط استفاده از سیال پایه بیشتر هستند، ولی مقدار آن‌ها با استفاده از نانوسیال هیبریدی اندکی کمتر از شرایطی است که سیال عامل مونو نانوسیال باشد. بیشترین افزایش راندمان انرژی کلکتور برای نانوسیال هیبریدی و مونو نانوسیال نسبت به سیال پایه به‌ترتیب برابر با 2.17% و 2.22% و بیشترین میزان افزایش راندمان اگزرژی به‌ترتیب برابر 1.49% و 58/%1 به دست آمد. با وجود این ضریب اصطکاک مونو نانوسیال نسبت به نانوسیال هیبریدی به‌طور متوسط حدود 7% بیشتر به دست آمد. نتایج نشان داد که معیار ارزیابی عملکرد کلکتور (بازده حرارتی هیدرودینامیکی) وقتی از نانوسیال هیبریدی استفاده شود، بیشتر از شرایطی است که از مونو نانوسیال استفاده شود.

Study of Thermal and Hydrodynamic Performance of a Parabolic Trough Solar Collector Using Hybrid MWCNT/Fe3O4- Therminol VP-1 Nanofluid

In the present study, the performance of a parabolic trough solar collector using a hybrid nanofluid and its comparison with a mono nanofluid and a base fluid were theoretically investigated based on a thermal model. Therminol VP1 was selected as the base fluid and Fe3O4 and Nanocomposite Multiwalled carbon nanotubes Fe3O4 were selected as the nanoparticles. The fluid flow inside the absorber tube of the collector is assumed to be turbulent. The rsults showed that the energy and exergy efficiencies using hybrid and mono nanofluids were higher than the base fluid. However, their amount using of hybrid nanofluid was slightly less than that of mono nanofluid. The highest enhancement in energy efficiency for hybrid and mono nanofluids compared with the base fluid was equal to 2.17% and 2.22% respectively. Also, the highest enhancement in exergy efficiency was 1.49% and 1.58% respectively. On the other hand, the friction factor of mono nanofluid in average was about 7% higher than that of hybrid nanofluid. The results showed that the thermalhydrodynamic efficiency (performance evaluation criterion) of the collector (performance evaluation criterion) using hybrid nanofluid was higher than that of mono nanofluid.