3D baskılı dönel akış üreteçleri kullanılarak güneş kolektörü borusunun ısı transferi analizi

Bu çalışmada, 0°-450° büküm açısı aralığında çeşitli büküm açılarında özgün tasarıma sahip kısa uzunlukta 3D baskılı dönel akış üreteçleri bir güneş kollektörü ısı değiştirici borusuna yerleştirilerek ısıl ve hidrolik analizleri yapılmıştır. Çalışmada Reynolds değerleri 513-2054 aralığında laminer hava akışı incelenmiştir. Sonlu Hacimler Yöntemi (SHY) kullanılarak hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) simülasyonları gerçekleştirilmiş ve daha sonra, sayısal sonuçları doğrulamak için deneysel analiz yapılmıştır. Sonuçlar, büküm açısının artmasının ısı transferinde ve basınç düşüşünde artışa neden olduğunu göstermiştir. Reynolds sayısındaki artış Nusselt sayısında artışa neden olmuştur. Sonuçlara göre, akış Reynolds sayısı 2054 iken kullanılan SW450 dönel akış üreteci, maksimum Nusselt ve sürtünme kat sayısındaki artış oranlarını sırasıyla 3,17 ve 17,3 kadar artırmıştır. En yüksek PEC değeri 1,15 olarak Reynolds sayısı 1031 olan akışta SW150 ile gözlemlenmiştir. Son olarak, lokal analiz bulguları, dönel akış üreteçlerine yakın konumdaki akışın daha yüksek teğetsel hızlara sahip olduğunu ve dolayısıyla ısı transferinin önemli ölçüde artmasına katkıda bulunduğunu vurgulamıştır.