基于数值计算和有限体积法的太阳能系统传热分析

《Scientific Reports》：Computational heat transfer analysis of solar based energy systems via employment of numerical calculations and finite volume scheme

　　

摘要

先进的基于纳米粒子的系统能够提升基流体的传热性能。本文采用计算流体动力学方法，研究混合纳米流体应用于带有内部轴向螺旋鳍片的抛物面槽式太阳能集热器时的热性能影响。数值分析结果表明，当在Therminol^?VP-1基流体中加入碳纳米管和铜的混合纳米粒子后，该集热器的热性能得到了提升。实际上，轴向扭曲鳍片与具有更强传热性能的混合纳米粒子的结合，增强了流体的热混合效果。例如，在Re=4000时，将铜和碳纳米管纳米粒子的体积分数从0.01提高至0.02，可使该集热器的热效率提升0.74%。