Optimisation des échanges de chaleur en écoulement de Nanofluides dans les récepteurs solaires destinés aux concentrateurs cylindro-paraboliques

Abstract

l s’agit d’une étude numérique de la convection forcée lors d’un écoulement laminaire permanent et stationnaire à travers l'absorbeur du concentrateur cylindro-parabolique, un absorbeur lisse de forme cylindrique d’une longueur de 3 m. Les calculs sont effectués pour différents cas de fluide caloporteurs, le cas de l'huile synthétique Terminol VP-1 comme fluide de base et les nanoparticules considérées sont respectivement, l'oxyde d'Aluminium AL203 (l’Alumine) et le cuivre Cu. Les fluides caloporteurs sont supposés newtoniens. En utilisant la méthode des volumes finis pour discrétiser les équations différentielles aux dérivées partielles régissant l’écoulement (l’équation de continuité, de quantité de mouvement et de l’énergie). Les champs dynamique et thermique sont obtenus pour différentes concentrations de nanoparticules (0.05, et 0.1). L’analyse des propriétés thermophysiques des nanofluides, de l’évolution de la température et du taux d'amélioration de transfert de chaleur a été réalisée. Les résultats obtenus montrent que le transfert de chaleur est meilleur lorsque la concentration des nanoparticules dans le fluide de base est plus importante. Aussi, on a déduit que le nanofluide permettant un meilleur transfert de chaleur est celui du cuivre Cu suivi par l'oxyde l'alumine AL2O3