افزایش بازده گرمایی هواگرمکن های خورشیدی با استفاده از شیارهای عرضی و تعیین آرایش بهینه شیارها

در این مقاله، عملکرد یک هواگرمکن خورشیدی با استفاده از شیار های عرضی به صورت عددی بررسی شده است. برای این منظور، معادلات حاکم بر جریان سیال شامل قوانین پیوستگی، مومنتوم و انرژی در نرم افزار Fluent حل شده اند. با توجه به متلاطم بودن جریان سیال در داخل هواگرمکن های خورشیدی و سهم قابل توجه تابش در انتقال گرما، آشفتگی و تابش نیز در نظر گرفته شده اند که برای یافتن بهترین مدل های آشفتگی و تابش، نتایج حاصل با نتایج مطالعات تجربی قبلی برای هواگرمکن بدون شیار مقایسه شده است. سپس با استفاده از بهترین مدل های بدست آمده، تاثیرات پارامتر هایی نظیر وجود شیار، تغییر شار گرمایی موثر، تغییر هندسه و آرایش شیار ها در دبی های جرمی مختلف، بر بازده گرمایی هواگرمکن بررسی و تحلیل شده است. نتایج، افزایش بازده گرمایی با استفاده از شیارهای عرضی را تصدیق کرده و نشان دادند که در بین هندسه های مورد بررسی، شیارهای گوه ای بهترین بازده گرمایی را دارند. همچنین آرایش بهینه شیارها، برای جریان های با اعداد مختلف رینولدز، متفاوت است، بطوریکه در اعداد رینولدز پایین، فاصله بهینه دو شیار مجاور در مقایسه با اعداد رینولدز بالا، بیشتر است.