Enhancing the Thermal Performance of a Triangular-Tube Solar Air Heater through Geometric Modifications
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 84
فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJEE-17-3_002
تاریخ نمایه سازی: 16 تیر 1405
چکیده مقاله:
The thermal performance of a solar air heater featuring triangular tubes with an impingement-return flow is highly dependent on its geometric design. This study extends prior numerical analysis by systematically evaluating the impact of specific geometrical parameters on the collector's efficiency. A comprehensive stationary ۳D model, employing the finite element method (COMSOL Multiphysics), is utilized to simulate conjugate heat transfer, turbulent forced and free convection airflows using the RNG κ-ε model, and heat exchange by surface radiation. The governing parameters under scrutiny are the ratio of the inlet to total cross-sectional area and the vertex angle (which is a function of the height-to-base ratio) of the triangular ducts, whose total cross-sectional area is kept constant. For the studied test cases, numerical findings revealed that decreasing the area ratio from ۲/۳ to ۱/۳ improves thermal efficiency by ۱۳%, while decreasing the vertex angle from ۱۰۰° to ۵۰° improves it by ۱۴%. Under a solar irradiance of ۸۰۰ W/m² and an air mass flow rate of ۰.۰۲۵ kg/s, the proposed triangular-tube heater demonstrated superior performance, achieving a thermal efficiency of ۸۶%. This compares to ۷۴% for an equivalent circular tube and ۴۶% for the conventional flat-plate collectors.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
S. A. Gandjalikhan Nassab
Mechanical Engineering Department, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
M. Omidpanah
Department of Mechanical Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :