بررسي عملكرد هيدروليكي- حرارتي، بازده انرژي و اگزرژي در كلكتور خورشيدي مجهز به مولد گردابه حاوي نانوسيال هيبريدي دوفازي

خورشيد يك منبع تجديدپذير است كه به كاهش انتشار دي‌اكسيد كربن كمك كرده و تأثير صنايع را بر آلودگي طبيعت كم مي‌كند. در مطالعۀ حاضر با روش عددي و با كمك روش حجم محدود به بررسي تأثيرات استفاده از مولد گردابه در حالت‌هاي مختلف هندسي در لولۀ جاذب كلكتور خورشيدي سهموي پرداخته شد. همچنين نانوسيال هيبريدي آب/اكسيد آهن-نانولولۀ كربني با در نظر گرفتن مدل دوفازي در اعداد رينولدز 24000 تا 96000 به‌عنوان سيال انتقال حرارت مورد استفاده قرار گرفت. مولدهاي گردابه با چهار حالت هندسي Case A، Case B، Case C و Case D مدل‌سازي شده و تأثير آن‌ها بر پارامترهاي مختلف در خروجي كلكتور خورشيدي سهموي بررسي شد. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد به‌كار‌گيري مولد گردابه‌ها باعث بالا رفتن ضريب انتقال حرارت و درنتيجه افزايش بازده حرارتي در كلكتور خورشيدي سهموي شد. افزايش نسبت پيچش مولد گردابه ميزان اثربخشي و بازده انرژي را در كلكتور خورشيدي سهموي افزايش داد. مطلوب‌ترين ميزان بازده انرژي در عدد رينولدز 96000 و هنگام استفاده از مولد گردابه با شكل هندسي Case D رخ داد. مطلوب‌ترين ميزان بازده اگزرژي در عدد رينولدز 48000 و هنگام استفاده از مولد گردابه با شكل هندسي Case D بود. بيشترين ميزان افزايش عملكرد حرارتي به‌ميزان 65.03 درصد نسبت به زماني كه كلكتور خورشيدي سهموي ساده بود، افزايش پيدا كرد.