Enhanced thermo-hydraulic performance in a V-ribbed triangular duct solar air heater: CFD and exergy analysis

Nidhul, Kottayat; Kumar, Sachin; Yadav, Ajay Kumar; Anish, S.

doi:10.1016/j.energy.2020.117448

Cited by 90 publications

(23 citation statements)

References 57 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Düz plaka HGK ile karşılaştırıldığında bir engel açısı α = 45º olan HGK için minimum entropi üretimi ve maksimum ekserjetik verimlilik elde etmişlerdir. Ekserjetik verimlilikte ηex=%23 artış elde etmişledir [29]. Bunlara ek olarak literatürde yer alan birçok çalışmada yutucu yüzeye sabit ısı akısı sınır şartı ile analiz çalışmaları gerçekleştirilmiştir [30,31].…”

Section: Theory and Methodsunclassified

Havalı güneş kolektörünün farklı akış debilerinde ısıl verim değerlerinin sayısal araştırılması

Alic

Daş

Akpınar

2022

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanan teknolojilerinin son dönemde hızla gelişmesi, sanayinin artan enerji ve güç ihtiyacının karşılanmasında yeni bir sürece girilmesine sebep olmuştur. Bu çalışmada, endüstride daha çok gıda kurutmada kullanılan güneş enerjili hava ısıtıcısının termal ve akış özellikleri araştırılmıştır. Havalı güneş kolektörünün (HGK) iki farklı uzunluk 1400 mm ve 1820 mm için optimum verim araştırılmıştır. Her iki kolektörün enerji ve ekserji verim değerleri karşılaştırılmıştır. Çalışmada sayısal analiz programı olarak ANSYS FLUENT 18.1 kullanılmıştır. Analizler üç farklı hava debisinde sırasıyla 0,038-0,054-0,070 kg/s ve 3 boyut (3B) olarak gerçekleştirilmiştir. Hava kolektörünün yutucu plakası trapezdir ve zemin ile açısı 42º dir. Analiz sonucu elde edilen basınç düşüşünden kolektörün sürtünme katsayıları hesaplanmıştır. Sıcaklık dağılımı, hız dağılımı ve basınç dağılımı değişimleri günün farklı saatleri için gösterilmiştir. En yüksek termal verim saat 13.00’da %85 ile 0,070 kg/s hava debisinde gerçekleşmiştir. Yüksek debilere çıktıkça kolektörün termal verimi artmıştır. Kolektörden geçen hava debisinin artışı çıkış sıcaklığını düşürmesine rağmen faydalı enerji miktarını artırmıştır. Bu çalışma farklı kütlesel debi değerlerinin ve yutucu plaka boyutlarının HGK’nın ısıl verimi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu açık bir şekilde göstermiştir.

show abstract

Section: Theory and Methodsunclassified

Havalı güneş kolektörünün farklı akış debilerinde ısıl verim değerlerinin sayısal araştırılması

Alic

Daş

Akpınar

2022

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The equations below present a model for calculating SAH's performance such as thermal efficiency, effective efficiency and exergy efficiency. This model has been adopted by many researchers in the exergy study of SAH [7,9,12,14,16,18,20,22,23,25,27]. The useful heat gain of air flow acquired from solar radiation can be calculated by the following equations…”

Section: Efficiencies Of Roughened Solar Air Heater 31 Thermal Efficmentioning

confidence: 99%

A Review of Energy and Exergy Analyses of a Roughened Solar Air Heater

Phu

Luân

2020

ARFMTS

View full text Add to dashboard Cite

In this paper, eleven roughness elements in solar air heater duct analysed both energy and exergy were reviewed. Various roughness geometries such as ribs, twisted tap, baffles, and metal waste were surveyed about heat transfer and friction when the air flow is passing absorber plate. Evaluation criteria of roughness on the absorber plate including thermohydraulic performance parameter, thermal efficiency, effective efficiency, and exergy efficiency were presented and compared. Results showed that protruded ribs in arc shape indicated the largest Nusselt number. The ribs exhibited the highest thermohydraulic performance parameter at a Reynolds number greater than 5000. Jet impingement with arc-shaped ribs and roughness elements of metal waste were found the smallest exergy efficiencies. The biggest effective and exergy efficiencies were obtained to be 70% and 1.9%, respectively. The thermohydraulic performance parameter varied from 0.5 to 2.0. The review paper aims to provide information about roughness geometries investigated both first and second laws of thermodynamics and figure of merits to overview artificial roughness in a solar air heater.

show abstract

“…Kamali and Binesh [16] simulated the thermal-aerodynamical behavior inside a square conduit with ribs of different geometrical types placed on one surface. Some other outstanding contributions can be found in [17][18][19][20]. The authors simulated fluid-flow and heat transfer under different conditions.…”

Section: S268mentioning

confidence: 99%

Heat and mass transfer of oils in baffled and finned ducts

Menni

Ameur²,

Chamkha

et al. 2020

THERM SCI

View full text Add to dashboard Cite

This analysis intends to simulate the forced-convection and oil flow characteristics in the turbulent regime (Re = 5000-25000) through rectangular-shaped ducts with staggered, transverse, solid, and flat baffle plates. The study is achieved by using a calculation software based on the finite volume method (FLUENT) with selected SIMPLE, Quick, and k-? model. Two various models of baffled ducts are simulated in this analysis under steady flow conditions. In the first model (Case A), a duct with one upper fin and two lower baffles is examined. However and in the second model (Case B), a duct with two upper fins and one lower baffle is treated. The con?tour plots of stream-function, number of Nusselt, and coefficient of skin friction are addressed. As expected, the heat transfer rates raised in the second case (Case B), due to the presence of the lower second obstacle that directs the entire oil current towards the hot upper part of the second duct at very high velocities, resulting thus in enhanced heat transfer rates, especially in the case of high Reynolds number values.

show abstract

Enhanced thermo-hydraulic performance in a V-ribbed triangular duct solar air heater: CFD and exergy analysis

Cited by 90 publications

References 57 publications

Havalı güneş kolektörünün farklı akış debilerinde ısıl verim değerlerinin sayısal araştırılması

Havalı güneş kolektörünün farklı akış debilerinde ısıl verim değerlerinin sayısal araştırılması

A Review of Energy and Exergy Analyses of a Roughened Solar Air Heater

Heat and mass transfer of oils in baffled and finned ducts

Contact Info

Product

Resources

About