Poprawa wymiany ciepla w rurze przeplywowej parabolicznego kolektora slonecznego

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie nowatorskiego badania termicznego okr¿g¿ej rury absorbera/odbiornika parabolicznego systemu kolektorów s¿onecznych dla laminarnego i turbulentnego (model k-¿) przep¿ywu p¿ynów. Korzystaj¿c z oprogramowania CFD ANSYS FLUENT, przeprowadzono dwuwymiarow¿ symulacj¿ numeryczn¿ zwi¿kszonego przep¿ywu i wymiany ciep¿a powietrza w rurze odbiorczej PTC. Zarówno w przypadku przep¿ywu laminarnego, jak i turbulentnego, wyniki wykazäy znaczn¿ popraw¿ wymiany ciep¿a, pr¿dko¿ci i spadku temperatury, a tak¿e przedstawiono wzór rozk¿adu temperatury na absorberze rurowym oraz przeanalizowano wektory pr¿dko¿ci, kontury ci¿nienia i kontury temperatury. Spadek pr¿dko¿ci wzrasta, a spadek ci¿nienia maleje wraz ze wzrostem odleg¿o¿ci wzd¿u¿ osi linii ¿rodkowej w kierunku linii wylotowej rury odbiornika. Przedstawiono efekt zwi¿kszania strumienia ciep¿a w kierunku ¿cianki rury; powoduje to wzrost temperatury ¿cianki (z 350 do 390 K w przep¿ywie laminarnym i z 310 do 325 K w przep¿ywie turbulentnym). Dodatkowo obliczono liczb¿ Nu, Fr i Cd dla wymiany ciep¿a w przep¿ywie laminarnym i turbulentnym. Oszacowano wspó¿czynnik wydajno¿ci cieplnej PTC i stwierdzono, ¿e wynosi on 74% w warunkach przep¿ywu laminarnego.