بررسی اثر نانوسیالات هیبریدی حاوی گرافن بر عملکرد هیدروترمال یک کلکتور خورشیدی سهموی خطی

در تحقیق حاضر‌، به صورت تئوری و با استفاده از نرم‌ افزار متلب به بررسی عملکرد هیدروترمال یک کلکتور سهموی خطی در اثر استفاده از نانوسیالات هیبریدی حاوی گرافن و مقایسه آن با مونو نانوسیالات و سیال پایه پرداخته شده است. در این مطالعه، جریان سیال به صورت متلاطم، پایا و تراکم ناپذیر فرض شده و روغن سیلترم 800 با کسر حجمی 2% و با نسبت50:50 به عنوان سیال پایه، انتخاب و به منظور حصول نتایج دقیق تر، خواص ترموفیزیکی آن وابسته به دما در نظر گرفته شده است. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که در دمای 300 کلوین، استفاده از مونو نانوسیالات و نانوسیالات هیبریدی حاوی گرافن به ترتیب و به طور میانگین به میزان 2.2% و2.92% نسبت به سیال پایه موجب بهبودی راندمان انرژی می‌شود. درصد بهبودی عدد ناسلت و ضریب انتقال حرارت جابجایی برای مونو نانوسیالات به ترتیب 41.30% و 49.95% و برای نانوسیالات هیبریدی حاوی گرافن به ترتیب 109.13% و121.89% می‌باشد. بیشترین و کمترین اثر بهبودی بر پارامترهای راندمان انرژی، عدد ناسلت و ضریب انتقال حرارت جابجایی در میان نانوسیالات هیبریدی حاوی گرافن به ترتیب برای گرافن- مس- سیلترم800 و گرافن- نقره- سیلترم800 بدست آمد. همچنین میانگین مقدار عملکرد هیدروترمال برای مونو نانوسیالات و نانوسیالات هیبریدی حاوی گرافن به ترتیب 1.24 و 1.75 بدست آمده که این مقدار، نشان دهنده سودمندی و بهبود انتقال حرارت با استفاده از نانوسیالات هیبریدی حاوی گرافن در سیال پایه است.

investigation of the effects of hybrid nanofluids containing graphene on the hydrothermal performance of a solar linear parabolic collector

the in this research, theoretically and using matlab software, the hydrothermal performance of a linear parabolic collector with the use of hybrid nanofluids containing graphene was investigated and compared with mono nanofluids and base fluid. in this study, the fluid flow was assumed to be turbulent, steady and incompressible. syltherm 800 oil with a volume fraction of 2% and a ratio of 50:50 was selected as the base fluid. to obtain more accurate results, its thermophysical properties were considered dependent on temperature. the results of this study showed that at a temperature of 300 k, the use of mono nanofluids and hybrid nanofluids containing graphene improves energy efficiency on average by respectively 2.2% and 2.92% compared to the base fluid.‌ the improvement percentage of the nusselt number and convection heat transfer coefficient were 41.30% and 49.95% for mono nanofluids and 109.13% and 121.89% for hybrid nanofluids containing graphene, respectively. the highest and lowest improvement on parameters of energy efficiency, nusselt number and convection heat transfer coefficient among hybrid nanofluids containing graphene were obtained respectively for graphene -copper-‌syltherm‌ 800‌ and‌ graphene-silver-syltherm‌ 800.‌ in addition,‌‌ the‌ average‌ value‌ of hydrothermal performance for mono nanofluids and hybrid nanofluids containing graphene was respectively 1.24 and 1.75. these values indicate the usefulness and improvement of heat transfer using hybrid nanofluids containing graphene in the base fluid.