شبیه‌سازی سه‌بعدی جریان و انتقال حرارت در پنل خورشیدی با نرم­ افزار انسیس فلوئنت

در این پژوهش برنامه‌نویسی cfd توسط نرم‌افزار انسیس فلوینت به‌صورت سه‌بعدی برای یک پنل خورشیدی ارائه شده است. برای شبیه‌سازی تشعشع از مدل disceret ordinates (do) استفاده شده و جریان را آرام فرض کرده‌ایم معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی و روش حجم کنترل برای حل عددی جریان به کار گرفته شده­اند. در این مطالعه اثرات جریان­­های ثانویه و نیروی گریز از مرکز و شناوری بر میدان جریان در نظر گرفته شده است و همچنین به بررسی تاثیر عدد رینولدز و اثر سطح زانویی در بر میزان انتقال حرارت و افت فشار پرداخته شده است. نتایج در قالب کانتورهای جریان و دما ارائه گردیده است. انتقال حرارت و افت فشار در اعداد رینولدز مختلف با هم مقایسه شده است. دمای خروجی پنل خورشیدی برای بررسی عملکرد پنل در حالت‌های مختلف شبیه‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش عدد رینولدز دمای خروجی کاهش می‌یابد و همچنین دما روی سطح لوله بالاتر از مرکز لوله است و در طول لوله دمای سیال رو به افزایش است.

simulation of three-dimensional flow and heat transfer in a solar panel with ansys fluent software

in this research, cfd programming by ansys fluent software is presented in 3d for a solar panel. disceret ordinates (do) model has been used to simulate radiation and the flow has been assumed to be steady, the continuity, momentum and energy equations and the control volume method have been used to numerically solve the flow. in this study, the effects of secondary flows, centrifugal force and buoyancy on the flow field have been considered, and the effect of the reynolds number and the effect of the elbow surface on the amount of heat transfer and pressure drop have been investigated. the results are presented in the form of flow and temperature contours. heat transfer and pressure drop at different reynolds numbers are compared. the output temperature of the solar panel is simulated to check the performance of the panel in different modes. the results show that the outlet temperature decreases with the increase of the reynolds number, and the temperature on the surface of the pipe is higher than the center of the pipe, and the temperature of the fluid is increasing along the length of the pipe.