Kajian Akademik: Desain multi-penyekat untuk meningkatkan kinerja termal pada penerima partikel surya

Penerima tenaga surya partikel jatuh konvensional yang digerakkan oleh gravitasi mengalami waktu tinggal partikel yang singkat, penyerapan panas yang tidak mencukupi, dan stratifikasi termal yang parah, sehingga menghasilkan efisiensi termal yang rendah. Untuk mengatasi hambatan ini, studi ini mengusulkan desain multi-penyekat baru yang diintegrasikan ke dalam saluran aliran bawah untuk memperlambat penurunan partikel dan meningkatkan keseragaman pemanasan. Eksperimen visualisasi keadaan dingin dilakukan, dan model numerik CFD-DEM yang digabungkan dibuat dan divalidasi terhadap data eksperimen, dengan kesalahan relatif maksimum sebesar 17,54% dan kesalahan persentase absolut rata-rata (MAPE) sebesar 11,58%. Pengaruh parameter utama, termasuk sudut penyekat, celah dinding penyekat, ukuran partikel, dan laju aliran massa, diselidiki secara sistematis. Hasilnya menunjukkan bahwa penyekat arah berlawanan secara signifikan mengungguli penyekat arah bersama dalam meningkatkan keseragaman aliran dan kinerja pengumpulan panas. Mengurangi sudut penyekat dan mempersempit celah dinding penyekat secara efektif memperpanjang waktu tinggal partikel dan meningkatkan fraksi volume padat. Dalam kondisi optimal, waktu tinggal partikel meningkat sebesar 65,3%, dan fraksi volume padat meningkat sebesar 127,8% dibandingkan dengan struktur konvensional. Selain itu, konfigurasi penyekat yang dioptimalkan sangat mengurangi stratifikasi termal di dalam tirai partikel dan mengurangi perbedaan suhu di seluruh tirai hingga 35,3 K. Pekerjaan ini memberikan strategi optimasi struktural yang efektif dan dukungan data yang andal untuk desain dan aplikasi rekayasa penerima partikel surya yang diiradiasi langsung dengan efisiensi tinggi