Моделювання Теплообміну В Сонячних Термодинамічних Системах З Нанорідиною В Якості Теплоносія

Abstract

Об’єктом дослідження в даній роботі є процеси тепломасопереносу в системі прийому тепла сонячної термодинамічної системи, де пропонується використовувати новий тип теплоносія – нанорідину. Розроблено математичну модель та створено числовий алгоритм для визначення температурних полів в нанорідині, що рухається всередині трубчатого теплоприймального каналу. На основі апроксимації експериментальних даних побудовано залежності теплофізичних властивостей нанорідини від температури та концентрації наночастинок; ці залежності враховано в математичній моделі. Проведено верифікацію отриманих числових результатів шляхом порівняння з результатами тестової задачі, що має аналітичний розв’язок. Доведено, що додавання наночастинок оксиду алюмінію Al2O3 в традиційний теплоносій сонячних станцій Syltherm800 сприяє інтенсифікації конвективного теплообміну в теплоприймальному каналі, що, в разі вибору оптимальних геометричних та термодинамічних параметрів, може значно підвищити загальну енергетичну ефективність системи перетворення.