순수 물 및 나노유체를 작업 유체로 사용하는 진공관 태양열 집열기에서 열유체 성능 및 엔트로피 생성 평가

초록 본 연구는 컴퓨터 유체 역학을 사용하여 진공관 태양열 집열기 내에서 세 가지 저명한 작업 유체(순수 물, TiO2 및 SiO2 수용액 기반 나노유체)의 열 성능을 수치적으로 비교합니다. 본 연구는 태양 복사 값과 유입 질량 유량의 변화를 고려하면서 열유체 성능과 전 세계 및 지역 엔트로피 생성 비율을 평가합니다. 결과는 나노유체가 낮은 태양 복사에서 순수 물에 비해 더 높은 출구 온도, 속도, 열 효율성 및 유용한 에너지 효율성을 보이며 우수한 성능을 나타냄을 보여줍니다. 그러나 높은 태양 복사 수준에서는 SiO2 수용액 기반 나노유체의 효율성이 비열에 미치는 영향으로 인해 감소합니다. 또한, 엔트로피 생성 분석은 모든 고려된 현상에서 TiO2 수용액 기반 나노유체로 체감할 수 있는 знач대한 감소(최대 79%)를 나타냅니다. SiO2 나노유체의 성능은 높은 복사 값에서 순수 물과 밀접하게 일치합니다. 이 연구는 다양한 작업 조건에서 태양열 집열기에서 나노유체의 활용에 대한 귀중한 통찰력을 제공하며, 전체 성능 향상에서의 그들의 중요한 역할을 강조합니다.