بررسی تجربی انتقال حرارت و افت فشار در کانال گرمکن هوای خورشیدی دارای دندانه های سوراخ دار

در مطالعه حاضر انتقال حرارت و افت فشار جریان هوا در داخل کانال مربعی با دندانه های دارای سوراخ به شکل تجربی بررسی می شود. این فرضیه که ایجاد سوراخ می تواند به از بین بردن یا کاهش اثر مخرب ناحیه ی کم فشار در پشت دندانه تاثیر بگذارد و در نتیجه میزان افت فشار را کاهش دهد مورد واکاوی قرار گرفت. رینولدز بین 15000 تا 50000 در نظر گرفته شد. نسبت ارتفاع دندانه به قطر هیدرولیکی کانال 0.11 و 0.14 و نسبت گام دندانه به قطر کانال در مقادیر 20، 25 و 30 بررسی شدند. نسبت قطر سوراخ به ارتفاع دندانه نیز 3/0 و 5/0 است. نتایج نشان می دهند با ایجاد سوراخ در دندانه، افت فشار کاهش پیدا کرد، اما در عین حال مقدار ناسلت نیز کاهش یافت. تاثیر ایجاد سوراخ در دندانه در نسبت گام کوچکتر بیشتر مشهود و نامطلوب است. از طرف دیگر، ایجاد سوراخ در ارتفاع های بلندتر باعث بهبود عملکرد حرارتی می شود. میزان بهبود در رینولدزهای پایین بیشتر است. ضریب عملکرد در بهترین حالت تا 17% افزایش یافت. در مواردی که مقادیر گام دندانه ها بیشتر است، نتایج نشان می دهند در کاربردهایی که نیاز به کاهش دمای دیواره یا افزایش انتقال حرارت اولویت دارد و مصرف انرژی دمنده دارای اهمیت کمتری است با استفاده از دندانه های دارای سوراخ، می توان عملکرد سیستم مربوطه مانند توربین گاز یا گرمکن خورشیدی را تا حد قابل توجهی افزایش داد.