Анализ температуры плоского солнечного коллектора с использованием алюминиевых нано-жидкостей

Аннотация

В этой работе тепловые характеристики плоского солнечного коллектора были выполнены с использованием наножидкости оксида алюминия-воды. Целью данной статьи является разработка гидродинамической модели с использованием программы CFD. Основным направлением исследования является то, что модель подтверждается результатами эксперимента, проведенного в данном исследовании. Модель смоделирована в условиях умеренного климата Казахстана. Идеей научного исследования было то, что с помощью пакета CFD (Вычислительная гидродинамика) ANSYS FLUENT 19.0, рассчитать присутствие наночастиц в рабочей жидкости плоского солнечного коллектора увеличивает перепад давления в плоском солнечном коллекторе, но также достигается повышение тепловых характеристик. Экспериментально установлено, что оптимальная объемная доля наночастиц, составляющая 0,5 % оксида алюминия, обеспечивает наибольшую тепловую эффективность плоского солнечного коллектора. Разработана новая конструкция плоского солнечного коллектора, в котором теплоизоляция происходит в теплоизоляционном прозрачном стеклопакете.  Данные о температуре плоского солнечного коллектора были определены с использованием коммерческого программного пакета CFD (Вычислительная гидродинамика) ANSYS FLUENT 19.0. Численный анализ температурных данных подтвердил точность результатов, полученных в результате экспериментального анализа. Практическим значением итогов данной работы говорит о том, что присутствие наночастиц на верхнем стекле коллектора увеличивает тепловую эффективность, КПД и срок службы.