بررسی تاثیر نانو ذرات فلزی بر عملکرد تکنولوژی تولید بخار مستقیم در نیروگاه های خورشیدی
Abstract
هدف از این مطالعه بررسی تاثیر نانو ذرات فلزی بر عملکرد تکنولوژی تولید بخار مسفقیم در نیروگاه های خورشیدی به کمک روش عددی است. با افزودن ذرات نانو در سیال عبوری از جاذب های خورشیدی، دمای سیال عبوری از لوله جاذب، کیفیت بخار سیال، ضریب انتقال حرارت جابجایی سیال، عدد ناسلت و دیگر پارامترهای مهم در انتقال حرارت در تمام طول لوله جاذب نیروگاه خورشیدی با طرح الگوریتم حل عددی محاسبه شده است، همچنین به کمک آن فرآیند جوشش مورد مطالعه قرار گرفته است. طول لوله جاذب 310 متر و قطر آن 10 سانتیمتر انتخاب شده است. همچنین شار حرارتی خورشید در محدوده 100 تا 1000 وات بر مترمربع انتخاب شده است. دبی جرمی سیال عبوری نیز 2 کیلوگرم بر ثانیه در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که اضافه شدن ذرات نانو با غلطت 05/0 درصد با توجه به ساختار و جنس آنها، ناحیه دوفاز را تا حدود نیم متر جلو انداختند، همچنین ضریب انتقال حرارت را تا 15 درصد افزایش داد. همچنین با تغییر غلظت نانو ذره مس از 02/0 درصد تا 2/0 درصد، مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت تا 5/12 درصد افزایش می یابد. پس از اعمال دبی جرمی متغیر از 1 کیلوگرم بر ثانیه تا 4 کیلوگرم بر ثانیه مشاهده شد سیال 130 سانتی متر دیرتر به حالت دوفاز وارد می شود و میزان بخارات خروجی از انتهای لوله جاذب 62 درصد کمتر می شود، بنابراین دبی بالا مطلوب چرخه سیال در مزرعه خورشیدی نیست.