V-Kanatçık Kullanımının Havalı Güneş Kollektörlerinde Termal ve Termohidrolik Verime Etkisinin Parametrik Analizi
Bu çalışmada V-kanatçıklar ile yutucu yüzeyi pürüzlendirilmiş bir hava akışkanlı güneş kollektörünün termal ve termohidrolik verimi sayısal olarak araştırılmış ve farklı pürüzlülük parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Pürüzlülük parametrelerinin artması ile termal ve termohidrolik verimin sürekli arttığı bununla beraber rölatif pürüzlülük mesafesi (RRP), rölatif pürüzlülük genişliği (RRW) ve kanatçık açısı (α) parametreleri için belli değerlerden sonra azaldığı gözlemlenmiştir. Bu parametrelere dair optimum değerler RRP=8, RRW=6 ve α=60 o olarak belirlenmiştir. Ayrıca V-kanatçıklı yutucu yüzey kullanımının düzlemsel yutucu yüzey kullanımına göre, farklı Reynolds sayılarında, termal verimi %65 ile %165 oranında arttırdığı, termohidrolik verimi ise %67 ile %165 arasında artırdığı gözlemlenmiştir.
Parametrical Analysis of V-Rib Usage in Solar Air Heater on the Thermal and Thermohydraulic Efficiencies
In this study, thermal and thermohydraulic efficiencies of a solar air heater having roughned absorber plate by V-ribs are numericaly evaluated and the effects of the different roughness parameters on the thermal and thermohydraulic efficiencies are investigated. It is observed that increasing roughness parameters continuesly increases the thermal and thermohudraulic efficiencies; however thermal and thermohydraulic efficiencies decrease after certain point for relative roughnes pitch, relative roughness width and angle of ribs. Optimum points for these parameters are calculated as RRP=8, RRW=6 ve α=60 o . In addition to that thermal efficiency is enhanced by 65%~165% and thermohydraulic efficiency is enhanced by 67%~165% for different Reynolds number by using V-rib roughned absorner plate compared to flat plate.
___
- Chamoli, S., Chauhan, R., Thakur, N.S., Saini,
J.S., 2012. A Review of the Performance of Double Pass Solar Air Heater, Renewable and
Sustainable Energy Reviews, 16, 481-492.
- Lanjewar, A.M., Bhagoria J.L., Agrawal M.K.,
2015. Review of Development of Artificial
Roughness in Solar Air Heater and
Performance
Evaluation
of
Different
Orientations for Double Arc Rib Roughness,
Renewable and Sustainable Energy Reviews,
43, 1214-1223.
- Patil, A.K., 2015. Heat Transfer Mechanism
and Energy Efficiency of Artificially
Roughened Solar Air Heaters-A Review,
Renewable and Sustainable Energy Reviews,
42, February, 681-689.
- Sharma, S.K., Kalamkar, V.R., 2015. Thermo-
hydraulic Performance Analysis of Solar Air
Heaters Having Artificial Roughness-A
Review, Renewable and Sustainable Energy
Reviews, 41, 413-435.
- Gawande, V.B., Dhoble, A.S., Zodpe, D.B.,
Chamoli, S., 2016. A Review of CFD
Methodology Used in Literature for Predicting
Thermo-hydraulic
Performance
of
a
Roughened Solar Air Heater, Renewable and
Sustainable Energy Reviews, 54, 550-605.
- Tchinda, R., 2009. A Review of the
Mathematical Models for Predicting Solar Air
Heater Systems, Renewable and Sustainable
Energy Reviews, 13, 1734-1759.
- Yıldırım, C., Solmuş, İ., 2014. Çift Geçişli
Hava Akışkanlı Güneş Toplacı Kanal
Yüksekliğinin Termohidrolik Verime Etkisinin
İncelenmesi, Isı Bilimi ve Teknigi Dergisi, 34,
111-122.
- Hegazy, A.A., 2000. Performance of Flat-plate
Solar Air Heaters with Optimum Channel
Geometry
for
Constant/variable
Flow
Operation,
Energy
Conversion
and
Management, 44(4), 401-430.
- El-Sebaii, A.A., Aboul-Enein, S., Ramadan,
M.R.I., Shalaby, S.M., Moharram, B.M., 2011.
Investigation of Thermal Performance of
Double-pass Flat and V-corrugated Plate Solar
Air Heaters, Energy, 36, 1076-1086.
- Yıldırım, C., Aydoğdu, İ., 2017. Artificial Bee
Colony Algorithm for Thermohydraulic
Optimization of Flat Plate Solar Air Heaters,
Journal
of
Mechanical
Science
and
Technology, 31(7), 3593-3602.
- Hans, V.S., Saini, R.P., Saini, J.S., 2010. Heat
Transfer and Friction Factor Correlations for a
Solar Air Heater Duct Roughened Artificially
with Multiple V-ribs, Solar Energy, 84(6),
898-911.