Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1397
12
1
gregorian
2019
3
1
19
3
online
1
fulltext
fa
بررسی پارامتریک کارآیی یک راکتور خورشیدی چندلولهای به روش رهگیری اشعه مونت- کارلو
A Parametric Study on Optical Performance of a Multi-Tubular Solar Reactor by Monte-Carlo ray Tracing Method
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:12px;"><span style="font-family:iransharp;">دریافتکننده خورشیدی که در مرکز کانونی سیستمهای متمرکزکننده خورشیدی قرار دارد عموماً شار تابشی شدیدی را تحمل میکند. تمرکز نامتقارن پرتوهای خورشیدی باعث میشود شار حرارتی روی قسمتهای مختلف دریافتکننده بهصورت یکنواخت توزیع نشود. این توزیع نامتقارن منجر به تنشهای حرارتی در دریافتکننده میشود که روی عملکرد آن تاثیر منفی گذاشته و طول عمر مفید آن را کاهش میدهد. از این رو کاهش توزیع غیریکنواخت شار تابشی روی قسمتهای مختلف دریافتکننده از جمله لولههای داخل آن امری ضروری است. هدف از این پژوهش بررسی توزیع شار متمرکز خورشیدی روی لولههای گرافیتی داخل یک راکتور خورشیدی ۵۰کیلوواتی است که قبلاً برای تجزیه حرارتی متان طراحی شده و در یک کوره خورشیدی آزمایش شده است. در این مطالعه با استفاده از روش رهگیری اشعه مونتکارلو توان خورشیدی جذبشده توسط قسمتهای مختلف این راکتور محاسبه شده و تاثیر ضریب جذب دیوارههای راکتور و سایز روزنه ورودی روی میزان و توزیع توان جذبشده توسط لولههای داخل راکتور بررسی شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان میدهد که روزنه ورودی ۱۶سانتیمتری بیشترین جذب توان را داشته و منجر به توزیع شار خورشیدی یکنواختتری میشود. جایگزینکردن دیوارههای منعکسکننده بهجای دیوارههای جاذب نیز توان بیشتری توسط لولهها جذبشده و توزیع شار بهتری را باعث میشود.</span></span></div>
<div style="text-align: justify;">Cavity receiver in solar tower concentrator usually experiences highly intense radiation. Due to asymmetric concentration of solar rays, non-uniform heat flux distribution occurs on the different parts of the cavity receiver. This non-uniform distribution leads to uneven thermal expansion and stresses in receiver, which affects the reliable operation and reduces life time of receiver parts. Therefore, it is necessary to reduce the non-uniformity of solar flux on the surface of the absorber tubes and different parts of the solar reactor. The aim of this study was to focuses on the distributions of concatenated solar flux over graphite tubes of a 50kW solar reactor, which was previously designed for methane thermal dissociation at the focus of a solar furnace. In this study, the absorbed solar power on the different parts of the reactor is determined by Monte Carlo ray tracing method. Moreover, the effect of aperture size and the absorptivity of receiver parts on the net magnitude and distribution of absorbed power in reactor are investigated. The results prove that the 16cm aperture absorbs the maximum power and leads to even better solar flux distributions. Replacing the absorbing walls by the reflective walls will also result in more power absorbed by the tubes and better uniformity of flux distribution around the tubes.</div>
کوره خورشیدی, انرژی متمرکز خورشیدی, دریافتکننده مرکزی, توزیع شار, روش رهگیری اشعه مونتکارلو
Solar Furnace, Concentrated Solar Power, Cavity Receiver, Flux Distribution, Monte-Carlo Ray Tracing Method
643
653
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-11458-2&slc_lang=fa&sid=15
A.
Riahi
عبداله
ریاحی
1003194753284600108714
1003194753284600108714
No
Energy Conversion Department, Mechanical Engineering Faculty, University of Guilan, Rasht, Iran
گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
K.
Atashkari
کاظم
آتشکاری
atashkar@guilan.ac.ir
1003194753284600108715
1003194753284600108715
Yes
Energy Conversion Department, Mechanical Engineering Faculty, University of Guilan, Rasht, Iran
گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
J.
Mahmoudimehr
جواد
محمودیمهر
mahmoudimehr@guilan.ac.ir
1003194753284600108716
1003194753284600108716
No
Energy Conversion Department, Mechanical Engineering Faculty, University of Guilan, Rasht, Iran
گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران