بررسی عملکرد هیدرولیکی- حرارتی، بازده انرژی و اگزرژی در کلکتور خورشیدی مجهز به مولد گردابه حاوی نانوسیال هیبریدی دوفازی

خورشید یک منبع تجدیدپذیر است که به کاهش انتشار دی‌اکسید کربن کمک کرده و تاثیر صنایع را بر آلودگی طبیعت کم می‌کند. در مطالعۀ حاضر با روش عددی و با کمک روش حجم محدود به بررسی تاثیرات استفاده از مولد گردابه در حالت‌های مختلف هندسی در لولۀ جاذب کلکتور خورشیدی سهموی پرداخته شد. همچنین نانوسیال هیبریدی آب/اکسید آهن-نانولولۀ کربنی با در نظر گرفتن مدل دوفازی در اعداد رینولدز 24000 تا 96000 به‌عنوان سیال انتقال حرارت مورد استفاده قرار گرفت. مولدهای گردابه با چهار حالت هندسی case a، case b، case c و case d مدل‌سازی شده و تاثیر آن‌ها بر پارامترهای مختلف در خروجی کلکتور خورشیدی سهموی بررسی شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد به‌کار‌گیری مولد گردابه‌ها باعث بالا رفتن ضریب انتقال حرارت و درنتیجه افزایش بازده حرارتی در کلکتور خورشیدی سهموی شد. افزایش نسبت پیچش مولد گردابه میزان اثربخشی و بازده انرژی را در کلکتور خورشیدی سهموی افزایش داد. مطلوب‌ترین میزان بازده انرژی در عدد رینولدز 96000 و هنگام استفاده از مولد گردابه با شکل هندسی case d رخ داد. مطلوب‌ترین میزان بازده اگزرژی در عدد رینولدز 48000 و هنگام استفاده از مولد گردابه با شکل هندسی case d بود. بیشترین میزان افزایش عملکرد حرارتی به‌میزان 65.03 درصد نسبت به زمانی که کلکتور خورشیدی سهموی ساده بود، افزایش پیدا کرد.

investigation of hydraulic-thermal performance, energy, and exergy efficiency in parabolic solar collector equipped with vortex generator containing two-phase hybrid nanofluid

the sun is a renewable resource that helps reduce carbon dioxide emissions and reduces the impact of industries on nature pollution. in the present study, the effects of using the vortex generator in different geometrical states in the absorber tube of the parabolic solar collector were investigated using the numerical method and with the help of the finite volume method. vortex generators were modeled with four geometric states, case a, case b, case c, and case d, and their effect on different parameters in the output of parabolic solar collector was investigated. according to the results, using the vortex generator increased the heat transfer coefficient and the thermal efficiency of the parabolic solar collector. the maximum increase in thermal performance increased by 65.03% compared to when the parabolic solar czollector was a simple.