در مطالعه حاضر گردآور خورشیدی سهموی مدل SEGS LS2 مورد بررسی عددی قرار گرفته است. گردآور مورد مطالعه از دسته گردآورنده های متمرکز کننده (Concentrator) به شمار می رود به طوری که میتواند بیش از 90 درصد انرژی حاصل از نور خورشید را بر نقطه کانونی خود منعکس کرده و تحت هدایت سهموی های طراحی شده، انرژی جذب شده را به سیال ناقل گرما منتقل کند. در گردآور SEGS LS سیال مورد استفاده نوعی روغن با نام تجاری Syltherm 800 می باشد که به دلیل خواص ترمودینامیکی خاص (تابع دما) در سالیان اخیر بیشتر مورد توجه تولید کنندگان گردآورهای سهموی قرار گرفته است. در این مطالعه، تاثیر تغییر فرکانس تابع جریان ورودی (سینوسی)، ایده اصلی تحقیق بوده و در بازه 2/0 الی 6 هرتز تحت توابع عددی (Function) مختلف تعریف و مورد تحلیل های عددی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده در قالب کانتورهای دما، بردارهای سرعت، تغییرات عدد ناسلت و ضریب انتقال گرما نشان داد که تغییر فرکانس می تواند سبب افزایش و یا حتی کاهش میزان انتقال گرمای گردآور شود به طوری که در بازه فرکانس 2/0 الی 2 هرتز به دلیل تناوب طولانی مدت و افت و خیزهای کند فرکانسی ضریب انتقال گرما کاهش یافته است. از طرفی در بازه تغییر فرکانس 3 الی 5 هرتز عدد ناسلت محلی و ضریب انتقال گرمای گردآور افزایش یافته و برای بازه 5 الی 6 هرتز نیز تغییرات قابل توجهی مشاهده نشد. بیشترین میزان رشد انتقال گرما مربوط به فرکانس 5 هرتز و به مقدار 11 درصد گزارش شده است.
Norton B, Probert SD. Measured performances of natural-circulation solar-energy water-heaters. Appl Energy .1984;16(1):1–26.
Dudley VE. Test results: SEGS LS-2 solar collector. In: SAND94-1884 Sandia National Lab(SNL-NM). Albuquerque, NM (United States; 1994.
Karimi Sadaghiyani O, Mehdi Pesteei S, Mirzaee I. Numerical study on heat transfer enhancement and friction factor of LS-2 parabolic Solar Collector. J Therm Sci Eng Appl. 2014;6(1):012001
Cheng ZD, He YL, Cui FQ, Xu RJ, Tao YB. Numerical simulation of a parabolic trough solar collector with nonuniform solar flux conditions by coupling FVM and MCRT method. Sol Energy. 2012;86(6):1770–84
Mwesigye A, Bello-Ochende T, Meyer JP. Multi-objective and thermodynamic optimisation of a parabolic trough receiver with perforated plate inserts. Appl Therm Eng.2015;77:42–56
Wang Y, Liu Q, Lei J, Jin H. Performance analysis of a parabolic trough solar collector with non-uniform solar flux conditions. Int J Heat Mass Transf. 2015;82:236–49
Chattopadhyay H, Durst F, Ray S. Analysis of heat transfer in simultaneously developing pulsating laminar flow in a pipe with constant wall temperature. Int Commun Heat Mass Transf . 2006;33(4):475–81
Patro P, Gupta R, Khuntia AK. Numerical study for the prediction of heat transfer in a pulsating turbulent flow in a pipe. Procedia Eng [Internet]. 2015;127:854–61.
Papadopoulos PK, Vouros AP. Pulsating turbulent pipe flow in the current dominated regime at high and very-high frequencies. Int J Heat Fluid Flow. 2016;58:54–67.
Goltsman A, Saushin I, Mikheev N, Paereliy A. Generation of sinusoidal pulsating flows in the channels of experimental setups. Flow Meas Instrum. 2019;66:60–6.
Kurtulmuş N, Sahin B. Experimental investigation of pulsating flow structures and heat transfer characteristics in sinusoidal channel Int J Mech Sci.2020;167(105268):105268
Xu C, Xu S, Wang Z, Feng D. Experimental investigation of flow and heat transfer characteristics of pulsating flows driven by wave signals in a microchannel heat sink. Int Commun Heat Mass Transf.2021;125(105343):105343.
Iwata N, Bozzoli F, Pagliarini L, Cattani L, Vocale P, Malavasi M, et al. Characterization of thermal behavior of a micro pulsating heat pipe by local heat transfer investigation. Int J Heat Mass Transf. 2022;196(123203):123203.
Molochnikov VM, Mikheev NI, Mikheev AN, Paereliy AA, Dushina OA. The onset of turbulence in pulsating flows in smooth pipes. Int J Heat Fluid Flow.2022;96(108984):108984.
Applied Thermal Engineering Recent advances in visualization of pulsating heat pipes: A review. Vol. 221. Elsevier; 2023.
Zhang H, Guo W, Guo L, Li G, Zheng Y, Dong C, et al. Experimental study of heat transfer performance in a mini-corrugated pipe coupling nanofluids and pulsating wave. Powder Technol. 2023;426(118613):118613.
Kaloudis E, Papanicolaou E, Belessiotis V. Numerical simulations of a parabolic trough solar collector with nanofluid using a two-phase Renew Energy.2016;97:218–29.
Cheng ZD, He YL, Cui FQ, Xu RJ, Tao YB. Numerical simulation of a parabolic trough solar collector with nonuniform solar flux conditions by coupling FVM and MCRT method. Sol Energy. 2012;86(6):1770–84..
Matsson JE. An introduction to Ansys fluent 2024. Mission, KS: SDC Publications; 2024.
McKelvey R, McLennan A. Gambit 2.3: Software tools for game theory. California Institute of Technology, Usa; 2006.
Kurtulmuş N, Sahin B. Experimental investigation of pulsating flow structures and heat transfer characteristics in sinusoidal channels. Int J Mech Sci.2020;167(105268):10528.
Hamzah H, Sahin B. Analysis of SWCNT-water nanofluid flow in wavy channel under turbulent pulsating conditions: Investigation of homogeneous and discrete phase models. Int J Therm Sci . 2023;184(108011):108011.
عباسیان پیرنیا ا، میرزایی ا، عباسعلیزاده م، بررسی عددی جریان و انتقال گرما در گردآور خورشیدی سهموی SEGS LS تحت شرایط ورودی پله ای- سینوسی. مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز. 1400، د. 51، ش. 1، ص 137-144.
)