原子力科学・発電技術ジャーナル

凹面送風吸収装置を備えた太陽熱空気加熱器の熱伝達シミュレーション

BA アブドゥカリモフ* および AA クチカロフ

この記事では、今日重要だと考えられている再生可能エネルギー源を含む太陽エネルギーに基づいて動作する、エネルギー効率の高い新しいタイプの管状ソーラーエアヒーターの概要を説明します。また、ソーラーエアヒーターの作業室では、熱交換プロセスを加速する特性を持つ凹型エアダクトの最適なバリエーションが使用され、数学モデルが作成され、数値法を使用して解決されました。研究の結果、熱の縦方向の分布と流量が研究されました。

この記事は、装置の動作パラメータを決定し、パイプに入るときの最適な速度を見つける問題を解決することを目的としています。装置の作業室では、空気の動きと凹型パイプ内の渦の発生の分析が行われました。

この凹型管状太陽熱空気加熱器の各空気管内の熱と速度の縦方向分布の数学的モデルを開発する際には、レイノルズ平均ナビエ・ストークス方程式 (英語: RANS (Reynolds–averaged Navier-Stokes)) が使用されました。RANS 方程式を閉じるために Spalart Allmares 乱流モデルが使用されました。対流項のレイノルズ微分方程式と Spalart Allmares 微分方程式を解くために、AA Samarisky の流れに対するスキームが使用され、拡散項には中心分離のスキームが使用されました。初期方程式の差分近似には、制御体積法が使用され、速度と圧力の関係は SIMPLE (SemiImplicit Method for Pressure Linked Equations) 手順を使用して求められました。