شبيه‌سازي عددي اثرات جريان هوا بر جابجايي ذرات گرد و غبار روي سطح مجموعه سلول‌هاي سهموي خورشيدي به منظور طراحي سيستم غبارزدايي خودكار

امروزه مجموعه گردآوردنده خورشيدي سهموي يكي از موثرترين فن‌آوري‌ها براي توليد الكتريسيته مي‌باشد. عملكرد يك سلول خورشيدي تحت‌تأثير انباشت ذرات گردوغبار روي سطح آن تغيير مي‌كند. براي مطالعه ميدان جريان اطراف مجموعه‌اي از سلو‌ل‌هاي خورشيدي، از مدل جريان سه‌بعدي و روبكرد اويلري همراه با مدلسازي اثرات آشفتگي مبتني بر مدل SST k-w و براي مدلسازي جابجايي ذرات گردوغبار از الگوي لاگرانژي بهره‌برده شده‌است. روش حل عددي در اين شبيه سازي (الگوريتم سيمپل، روش مرتبه دوم بالادست و روش ذوزنقه اي جهت انتگرال گيري از معادله حركت ذرات) مي‌باشد. نتايج نشان از افزايش ضريب پسا با زاويه گام مي‌دهد. همچنين ضريب برآ در زاويه 30 درجه حداكثر مقدار مطلق خود را داشته و در زواياي صفر و 90 درجه به مقدار صفر نزديك مي‌شود. علاوه بر اين گشتاور پيچشي وارد بر مركز دوران سلول، در زواياي گام 30 و 45 درجه و گشتاور سمتي در زاويه 90 درجه حداكثر مقدار خود را دارد. رفتار نشست ذرات نشان‌دهنده نشست بيشتر ذرات بر روي سلول مقابل جريان غالب باد، درمقايسه با سلول‌هاي ديگر است. همچنين هرچه سرعت جريان هوا كمتر و زاويه گام بيشتر باشد، نشست ذرات بيشتر مي‌شود. از ديگر نتايج مي‌توان به كاهش كمتر بازده با افزايش سرعت اشاره كرد و زواياي 45، 60 و 75 درجه كاهش بازده حدوداً يكساني دارند.