شبيه سازي يك نيروگاه دودكش خورشيدي به كمك نرم افزار ANSYS در مناطق كويري ايران

يكي از منابع افزايش دماي زمين استفاده از سوخت‌هاي فسيلي براي تامين انرژي مي‌باشد. يكي از بزرگترين و ارزشمندترين منابع انرژي‌ جايگزين انرژي خورشيدي مي‌باشد. راهكارهاي متنوعي جهت استفاده از انرژي خورشيدي پيشنهاد شده و به طور مداوم براي استفاده بهتر بهبود مي‌يابد مانند نيروگاه دودكش خورشيدي. نيروگاه دودكش خورشيدي، نيروگاه حرارتي ساده‌اي است كه قادر به تبديل انرژي خورشيدي به انرژي حرارتي است. كلكتور خورشيدي، انرژي حرارتي توليد شده را به انرژي جنبشي در دودكش تبديل كرده و از اين انرژي براي راه‌اندازي توربين‌هاي متصل به ژنراتور توليد الكتريسيته استفاده مي‌شود. در اين پژوهش حاضر يك دودكش خورشيدي با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي و استفاده از نرم افزار انسيس طراحي و شبيه‌سازي شده است. پس از شبيه‌سازي اوليه، مش‌بندي، قرار دادن شرايط مرزي و همگرا نمودن حل نرم افزاري، وكتورها و كانتورهاي سرعت، دما و فشار بدست آمد. نتايج بدست آمده با داده هاي آزمايشگاهي صحه‌گذاري شده‌اند. يك نمونه حل دستي با روش تحليلي با فرض‌هاي ساده‌كننده قابل قبول نيز انجام شده و در نهايت يك كد فرترن براي محاسبات تحليلي و نشان دادن چگونگي تغييرات پارامترهاي عملكردي نيروگاه با تغيير مشخصات المانهاي مهم آن تهيه شده است. نتايج پژوهش نشان مي‌دهد بيشترين تاثير در عملكرد نيروگاه مربوط به ارتفاع آن مي‌باشد. راندمان نيروگاه بسيار پايين بوده و اين امر سبب مي‌شود دوره بازگشت سرمايه طولاني گردد. يكي ديگر از نتايج مهم آن بود كه نحوه طراحي كلكتور، زاويه شيب سطح آن به سمت دودكش، شكل و جنس دودكش در توان و راندمان آن موثر ميباشد.