طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه شبیه ساز جمع کننده تخت خورشیدی با استفاده از ضریب ترموهیدرولیکی

استفاده از ناهمواری در سطح زیرین صفحه ی جاذب حرارت خورشید از جمله شیوه‏ های افزایش بازده ترموهیدرولیکی جمع کننده‏ های تخت خورشیدی می‏ باشد. سامانه ای با عنوان سامانه ‏ی شبیه ‏ساز جمع‏ کننده‏ ی صفحه ‏تخت خورشیدی، با مهیا ساختن شرایط تابشی خورشید، امکان بررسی و آزمایش هر نوع جمع‏ کننده‏ ی صفحه تخت خوشیدی را جهت به‏ دست آوردن مقدار عدد ناسلت، ضریب اصطکاک و در نهایت ضریب ترموهیدرولیکی ممکن ساخته است. در این آزمایش، سامانه‏ ی شبیه‏ سازی جمع‏ کننده‏ های تخت خورشیدی برحسب توان مورد نیاز مکنده‏ ی گریز از مرکز، المنت‏های حرارتی و تجهیزات مورد نیاز جهت اندازه‏ گیری پارامترهای مورد نظر، طراحی و ساخته شد. ناهمواری مورب منقطع بر اساس تحقیقات پیشین، به عنوان ناهمواری بهینه، انتخاب و در مجرایی متشکل از سه سطح صاف که کناره ‏های صفحه ‏ی جاذب حرارت صاف و ناهمواری‏ دار را تشکیل داده بودند، مورد آزمایش قرار گرفت. ضریب تبیین برای مقایسه‏ ی عدد ناسلت حاصل از آزمایش صفحه‏ ی جاذب حرارت صاف و رابطه‏ ی تجربی دیتوس- بولتر برابر با 69/0 و برای مقایسه‏ ی ضریب اصطکاک حاصل از آزمایش و رابطه‏ ی بلاسیوس برابر با 68/0 به ‏دست آمد. تغییرات ضریب ترموهیدرولیکی، برای ناهمواری مورد نظر نسبت به تغییرات عدد رینولدز بررسی گردیده و با تحقیقات پیشین مورد مقایسه قرار گرفت. افزایش ضریب اصطکاک نسبت به افزایش عدد استنتون ارجحیت داشته و در نتیجه ضریب ترموهیدرولیکی به ‏دست آمده برای ناهمواری آزمایش شده در مجرای مورد نظر، با افزایش عدد رینولدز روند کاهشی داشت. بالاترین مقدار ضریب ترموهیدرولیکی برای عدد رینولدز 3149، برابر با 08/1 حاصل گردید.