بررسی اثر استفاده از نوارهای مارپیچ در بهبود انتقال حرارت یک کلکتور خورشیدی

در این مقاله اثر استفاده از نوارهای مارپیچ به عنوان مغشوش‌کننده جریان در بهبود عملکرد حرارتی یک کلکتور سهموی خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یک لوله به طول 9 متر و قطر 7 سانتی‌متر استفاده شده است. معادلات حاکم بر مساله به روش حجم محدود و با استفاده از نرم‌افزار تجاری انسیس فلوئنت 2021 حل شده‌اند. در این مطالعه اعداد رینولدز مورد بررسی 104، 104 × 2 و 104 × 5 می‌باشد. مغشوش‌کننده جریان مورد استفاده داخل لوله جاذب که شامل نوارهای مارپیچ با گام‌های 25/0 و 5/0 متر و دارای ضخامت 2، 4 و 6 میلی‌متر است. لازم به ذکر است که دمای ترمینول وی پی یک به عنوان سیال ورودی ثابت می‌باشد. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از مغشوش‌کننده جریان می‌تواند بازده حرارتی کلکتور را افزایش دهد. همچنین افزایش عدد رینولدز باعث افزایش بازده حرارتی نسبت به بازده حرارتی لوله صاف شده است. در مورد میزان تاثیر گام مغشوش‌کننده جریان بر بازده حرارتی کلکتور مشاهده می‌شود که اثر قابل توجهی ندارد و به ازای گام‌های متفاوت، میزان بازده حرارتی کلکتور ثابت می‌باشد. اما در مورد افزایش ضخامت مغشوش‌کننده جریان در تمامی اعداد رینولدز مشاهده می‌شود که بازده حرارتی دچار افزایش نسبی شده است.