Real-time dynamic analysis for complete loop of direct steam generation solar trough collector

تولید بخار مستقیم یک رویکرد بالقوه برای کاهش بیشتر هزینه برق خورشیدی است. مدلسازی دینامیکی حلقه جمع کننده برای کارکردن و کنترل بخار تولید مستقیم بخار خورشیدی ضروری است. با این حال، رفتار پویا مایع مبتنی بر تولید بخار مستقیم به دلیل جریان دو فاز در خط لوله پیچیده است. در این کار، یک مدل پارامتر توزیع غیر خطی برای مدل سازی رفتارهای پویا از حلقه های جمع کننده پارابولیک بخار مستقیم تحت هرگونه اختلال تابش کامل یا بخشی تابش خورشید، مدل شده است. در مقایسه با مدل پویای موجود، مدل پیشنهادی دارای دو مزیت است: (1) مقادیر محلی در زمان واقعی ضریب انتقال حرارت و ضریب مقاومت اصطکاک، و (2) با توجه به حلقه کامل کلکتورها، از جمله منطقه آب دوشاخه، دو فاز منطقه جریان و بخار ابر گرم شده. مدل پیشنهادی عملکرد فوق العاده ای را نشان داده است، به خصوص در مورد حساسیت مطالعه پارامترهای مایع زمانی که لوله به طور جزئی سایه دار است. مدل پیشنهادی با استفاده از داده های تجربی از آزمایشگاه انرژی حرارتی خورشیدی دانشگاه دانشگاه نیو سات ولز، با خطای نسبی دمای مایع خروجی فقط 91/1 درصد، اعتبار یافته است. نتایج اعتبار سنجی نشان می دهد که: (1) مدل پیشنهادی با موفقیت دو مدل مرجع را در پیش بینی رفتار خورشیدی تولید بخار مستقیم تولید می کند. (2) مدل، از لحاظ تئوری پیش بینی می کند که در هنگام اختلال تابش خورشید، عدم انطباق پارامترهای مادی فیزیکی مایع و حرکت به عقب و جلو در محل پایان دادن به جریان دو فاز، دلایلی است که موجب تکان دادن فرکانس بالا جریان سیال خروجی می شود. (3) مدل اعتبار می دهد که اختلال تابش خورشید در ناحیه آب های زیرزمینی موجب افزایش نوسانات پارامترهای مایع نسبت به منطقه دو فاز یا منطقه بخار سوپر تبخیر می شود.