کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4991424 1457113 2017 35 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Experimental investigation and optimization of impinging jet solar thermal collector by Taguchi method
ترجمه فارسی عنوان
بررسی تجربی و بهینه سازی کلکتور حرارتی خورشیدی جت برقی با روش تاگوچی
کلمات کلیدی
کلکتور حرارتی خورشیدی، تاگوچی، شاخص عملکرد، بهینه سازی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک تحقیق تجربی برای بررسی تأثیر تغییرات هندسی مواجهه با جت های هوا در انتقال حرارت و اصطکاک سیال در یک کلکتور حرارتی خورشیدی انجام شده است. طراحی تاگوچی بر اساس روش آزمایشی برای بهینه سازی پارامترهایی که برای طراحی مطلوب به سوی تبدیل انرژی کارآمد است مورد استفاده قرار می گیرد. در کل شانزده آزمایش تجربی بر اساس سه عامل اصلی کنترل انجام شده است. نسبت قطر جت، نسبت جریان و جابجایی هر یک دارای سه سطح عملیات است. رفتار حرارتی و اصطکاک سیال همراه با عملکرد ترمو هیدرولیکی از نظر شاخص عملکرد است که همزمان هر دو این معیارها را بازی می کند. نتایج نشان می دهد که تغییرات هندسی به طور قابل ملاحظهای بر عملکرد هیجان انگیز جت کلکتور حرارتی تاثیر می گذارد. تحقیقات نشان می دهد که نسبت قطر جت بیشترین نسبت به عملکرد کلی را دارد با نسبت سهم 48.86٪ و به ترتیب نسبت زمین به صورت اسپویلر و نسبت جریان نسبت جریان با نسبت سهم به ترتیب 41.61٪ و 9.53٪ است. در نهایت، یک ترکیب طراحی بهینه از یک کلکتور حرارتی جت تحت فشار با بهبودی 37 تا 48.3 درصد در تعداد رینولدز در محدوده 4000 تا 16000 به دست آمده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
بررسی تجربی و بهینه سازی کلکتور حرارتی خورشیدی جت برقی با روش تاگوچی
چکیده انگلیسی
In this paper, an experimental investigation has been carried out to study the influence of geometrical variations of impinging air jets on heat transfer and fluid friction in a solar thermal collector. Taguchi based design of experiment approach has been applied to optimize the parameters which is apposite for an optimal design towards efficient energy conversion. In total sixteen experimental runs have been performed on three main control factors viz. jet diameter ratio, streamwise and spanwise pitch ratio each having three levels of operation. The heat transfer and fluid friction behaviour have been studied along with the thermohydraulic performance in terms of performance index which plays simultaneously both these criteria. The results show that the geometric variations significantly affect the performance of impinging jet solar thermal collector. The investigation reveals that the jet diameter ratio contributes the most towards overall performance with contribution ratio of 48.86% followed by spanwise pitch ratio and streamwise pitch ratio with contribution ratio of 41.61% and 9.53% respectively. Finally, an optimal design combination of an impinging jet solar thermal collector has been obtained with an improvement of 37-48.3% at Reynolds number in the range 4000-16,000.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 116, April 2017, Pages 100-109
نویسندگان
, , , , ,