Heat transfer analysis and numerical simulation of a parabolic trough solar collector

گردآورنده خورشیدی با استفاده از پارابولیک، تکنولوژی تولید انرژی خورشیدی است که امروزه در صنعت موجود است. عملکرد حرارتی چنین دستگاه هایی برای بهینه سازی خروجی میدان خورشیدی و افزایش بهره وری نیروگاهها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله، یک مدل انتقال حرارت دقیق عددی بر اساس روش حجم محدود برای این تجهیزات ارائه شده است. در مدل، عناصر مختلف گیرنده به چندین بخش در جهت هر دو جهت و محوری تقسیم می شوند و تعادل انرژی برای هر حجم کنترل اعمال می شود. یک مدل نوری نیز برای محاسبه توزیع یکنواخت شار خورشید در اطراف گیرنده طراحی شده است. این مدل بر اساس روش حجم محدود و تکنیک های ردیابی است و اندازه ی خورشید را اندازه گیری می کند. شار حرارت خورشیدی به عنوان یک کار پیش پردازش تعیین شده و به مدل تعادل انرژی به عنوان یک شرایط مرزی برای سطح بیرونی گیرنده تعبیه شده است. مجموعه معادلات جبری با استفاده از حل کننده های مستقیم به طور همزمان حل می شود. این مدل با نتایج حاصل از ادبیات کاملا معتبر است. اول، مدل نوری با راه حل های تحلیلی شناخته شده مقایسه شده است. پس از آن، عملکرد کلی مدل بر روی آزمایش های آزمایشی از آزمایشگاه های ملی سندیا و دیگر آزمایش های گیرنده های غیر قابل تحمل آزمایش شده است. در تمام موارد، نتایج به دست آمده توافق خوبی با نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی نشان داد.