دانشگاه سمنان مدل سازی در مهندسی 2008-4854 17 57 2019 06 22 Numerical modeling for thermal performance augmentation of nanofluid in solar flat plate collector equipped with twisted tape مدل‌سازی عددی افزایش بازده حرارتی نانوسیال در کلکتور خورشیدی صفحه تخت مجهز به نوار پیچشی 295 313 3930 10.22075/jme.2019.15890.1574 FA سید علی فرشاد دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل محسن شیخ الاسلامی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل Journal Article 2018 10 09 The aim of this work is to enhance thermal performance characteristics in a solar flat plate collector with inserts typical twisted tapes and Al2O3-water nanofluid as the working fluid. Using twisted tapes make contact surface area and swirl intensity to increase. Numerical present analysis of the thermal and fluid behaviors of the tubes with twisted tapes in different arrangements has been investigated under constant heat flux condition with the Reynolds number ranging from 4000 to 20000. For numerical solution of this problem, The Fluent commercial software has been used in which Realizable k-ε turbulence model was applied. According to the tests, the numerical results show that the twisted tape inserted in a solar flat plate collector induce swirling flows which help to improve fluid mixing, therefore increasing diameter ratio (D*) and revaluation of ratio (N) enhance heat transfer rate and the other hand, the pressure drop and also the friction factor increase. The maximum thermal performance factor of 1.08 is obtained by using twisted tapes with N = 7 and D* = 0.014 at the lowest Reynolds number of 4000 هدف از این مطالعه افزایش عملکرد حرارتی کلکتور خورشیدی صفحه تخت با قرار دادن نوار پیچشی در داخل لوله آن و استفاده از نانوسیال آب آلومینیوم-اکسید است. استفاده از نوار پیچشی سطح برخورد سیال با دیواره را افزایش می‌دهد و باعث ایجاد جریان چرخشی می‌شود. در این بررسی عددی حاضر، نوار پیچشی با ابعاد مختلف، به همراه نانو سیال آب آلومینیوم-اکسید، تحت تاثیر یک شار حرارتی ثابت و در بازه عدد رینولدز 4000 تا 20000 مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. برای حل عددی این مقاله از نرم افزار تجاری فلوئنت که در آن از مدل توربولانسی k-ε تحقق‌پذیر استفاده شده است. با توجه به تست‌های انجام شده نتایج عددی به این گونه است که قرار دادن نوار پیچشی در کلکتور خورشیدی صفحه تخت باعث ایجاد جریان چرخشی شده و اختلاط سیال را بهبود می‌بخشد. در نتیجه افزایش نسبت قطر و نسبت پیچش نوار، نرخ انتقال حرارت را بیشتر می‌کند و از طرفی دیگر افت فشار و به تبع آن ضریب اصطکاک را نیز افزایش می‌دهد. ضریب عملکرد حرارتی در اعداد رینولدز پایین‌تر، مقدار بیشتری دارد به طوری که بیشترین مقدار ضریب عملکرد 08/1 در نسبت قطر 014/0، نسبت پیچش 7 و کمترین عدد رینولدز یعنی 4000 است. https://modelling.semnan.ac.ir/article_3930_4b4816af18c1805e039d69b414751bb9.pdf