Jornal de Ciência de Energia Nuclear e Tecnologia de Geração de Energia

Simulação da transferência de calor em aquecedores solares de ar com absorvedor côncavo

BA Abdukarimov* e AA Kuchkarov

Este artigo fornece uma descrição geral de um novo tipo de aquecedor solar tubular energeticamente eficiente, operando com base na energia solar, incluindo a partir de fontes de energia renováveis, que é hoje considerado relevante. Além disso, na câmara de trabalho do aquecedor solar de ar, foi utilizada a variante ótima de condutas de ar côncava, que tem a propriedade de acelerar o processo de troca de calor, foi criado um modelo matemático e resolvido através de métodos numéricos. Como resultado do estudo, estudou-se a distribuição longitudinal do calor e o caudal.

O artigo tem como objetivo determinar os parâmetros de funcionamento do dispositivo, bem como resolver os problemas de encontrar a velocidade ideal ao entrar na tubagem. Na câmara de trabalho do aparelho foi realizada uma análise da movimentação do ar e do aparecimento de vórtice no interior de tubos côncavos.

Ao desenvolver um modelo matemático da distribuição longitudinal de calor e velocidade em cada tubo de ar deste aquecedor solar tubular côncavo, foram utilizadas as equações de Navier Stokes com média de Reynolds (RANS inglês (Navier-Stokes com média de Reynolds)). O modelo de turbulência Spalart Allmares foi utilizado para fechar a equação RANS. Para resolver as equações diferenciais de Reynolds e Spalart Allmares para termos convectivos, foi utilizado o esquema contra o escoamento de AA Samarisky, e para o termo de difusão, foi utilizado o esquema de separações centrais. Para a aproximação diferencial das equações iniciais foi utilizado o método do volume de controlo e a relação entre as velocidades e a pressão foi encontrada através do procedimento SIMPLE (SemiImplicit Method for Pressure Linked Equations).