Abstract
Çeşitli endüstriyel ve evsel uygulamalar için sıcak hava üretiminde kullanılan havalı güneş kollektörlerinin (SAC) termal verimliliğini arttırmak için genellikle kollektör geometrisi ve akış modelleri üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Jet çarpmalı hava kollektörlerinde (JIPSAC) yutucu plaka ve nozulun geometrik şekli, ısıl performansı önemli bir ölçüde etkilemektedir. Bu çalışmada jet çarpmalı havalı güneş kollektöründe ısıl verimliliğini artırmak için yarı küresel yüzeyli emici plaka (HAP) ve dairesel konik nozul (CTN) çifti önerilmiştir. Konik dairesel nozuldan geçen jet akışlı havanın yarım küre şekilli absorber plakaya çarpmasının ısıl verime etkisini incelemek için deneysel çalışma yapılmıştır. Deneysel sonuçları karşılaştırmak için oluşturulan modelin Ansys Fluent 19.2 versiyonu kullanılarak CFD analizi yapılmıştır. Akış fiziğini görselleştirmeye yardımcı olmak için basınç ve hız akım çizgilerinin konturları sunulmuş ve tartışılmıştır. Deneysel ve sayısal analizlerden, yarı küresel emici plaka ve dairesel konik nozul çifti (HAP-CTN) kullanılan jet çarpmalı havalı güneş kollektörünün ısıl verimliliğinin, düz yutucu plakalı jet çarpmalı havalı güneş kollektörüne kıyasla ortalama çıkış sıcaklığı üzerinde %12.33 lük bir artış sağladığı görülmüştür. HAP-CTN çifti kullanılan JIPSAC’ da aynı kombinasyonlar için yapılan deneysel çalışmada kollektörün en yüksek ortalama verimi, 0.0185 kg/s kütlesel debide %24.5 ve en yüksek ortalama kollektör çıkış sıcaklığı 47.8 oC olarak tespit edilmiştir.