The calculation method for the heat

The calculation method for the heat fluxes in the collector was compared in Ref. [11]. Reference [8] describes the correlations employed in this study to calculate the Nusselt number for forced and natural convection. The Nusselt number was obtained based on the results in Ref. [27].

The convection heat transfer for different collector radius values depends on the dimensionless parameter (Gr/Re2). Natural convection is negligible if (Gr/Re2) ≪ 1, while the forced convection is negligible if (Gr/Re2) ≫ 1. Hence, the mixed convection regime is generally when (Gr/Re2) ≈ 1 [28]. In the transverse flow in which the direction of the buoyancy force is perpendicular to the airflow, the buoyancy acts to enhance the heat transfer rate associated with the forced convection.

Table 1 shows the calculated parameter (Gr/Re2) at three different cross sections of the collector including the collector inlet, middle, and outlet. Four different cases are considered including the zero-slope collector roof (Manzanares SCPP), H2 = 3 m, H2 = 4 m, and H2 = 5 m. Results show that in the collector inlet, natural convection is the dominant heat-transfer mechanism, while the effect of forced convection is increased marginally by increasing the collector inclination. The main reason for this is the increase in the mass flow rate through the system (Fig. 4), while the collector inlet area is fixed. In the middle of the collector, the natural convection is also dominant, but natural convection becomes considerably stronger when the roof inclination is increased. Finally, in the collector outlet, for a zero-slope roof, forced convection is dominant while the pattern of the convection is changed to the mixed regime by increasing the roof inclination. As mentioned in Ref. [11], if the flow velocity is low, the effect of natural convection becomes significant, and the heat-transfer rate may be increased by natural convection. In order to evaluate the effect of the collector-roof inclination on the heat transfer, the mean Nusselt number is calculated for each simulated collector configuration. Results show that the mean Nusselt number values in the inclined collectors with H2 = 3 m, H2 = 4 m, and H2 = 5 m are 1.14, 1.26, and 1.4 times higher than the zero-slope collector, respectively. The effect of the collector-roof inclination on the collector efficiency is shown in Fig. 5. The results show that increasing the outlet collector height from 1.85 m to 5 m causes an increase in the collector efficiency from 32.1% to around 35.8%. In addition, at a higher outlet-collector height, while the collector-roof inclination is increased, the collector efficiency increases slowly and tends to a constant value. Finally, power output for the four cases is evaluated and shown in Fig. 6. The power output increases constantly by increasing the collector-roof inclination. In a zero-slope collector, an increase in the roof inclination results is observed, which is caused by a considerable increase in the power output, while the increase in the power output is small as the collector-roof inclination increases.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มีการเปรียบเทียบวิธีการคำนวณสำหรับตัวช่วยหลอมความร้อนในตัวเก็บในรหัส [11] อ้างอิง [8] อธิบายถึงความสัมพันธ์ที่ใช้ในการศึกษานี้เพื่อคำนวณจำนวน Nusselt สำหรับการพาบังคับ และธรรมชาติ หมายเลข Nusselt ได้รับขึ้นอยู่กับผลในรหัส [27]การถ่ายโอนความร้อนการพาความร้อนสำหรับค่ารัศมีสะสมแตกต่างกันขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ dimensionless (Gr/Re2) การพาความร้อนตามธรรมชาติที่เป็นเล็กน้อยถ้า≪ (Gr/Re2) 1 ในขณะที่พาบังคับเล็กน้อยถ้า≫ (Gr/Re2) 1 ด้วยเหตุนี้ ระบอบการปกครองแบบผสมพาโดยทั่วไปเมื่อ (Gr/Re2) ≈ 1 [28] ในกระแสตามขวางที่มีทิศทางของแรงลอยตัวตั้งฉากกับการไหลของอากาศ การลอยตัวที่ทำหน้าที่เพื่อเพิ่มอัตราการถ่ายโอนความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการพาบังคับตารางที่ 1 แสดงการคำนวณพารามิเตอร์ (Gr/Re2) ที่สามแตกต่างกันข้ามส่วนของตัวเก็บรวบรวมรวมทั้งช่องเก็บ กลาง และร้าน กรณีที่แตกต่างกันสี่ถือว่ารวมถึงหลังคาลาดชันเป็นศูนย์เก็บรวบรวม (Manzanares SCPP), H2 = 3 m, H2 = 4 ม. และ H2 = 5 เมตรแสดงผลในช่องเก็บ การพาความร้อนตามธรรมชาติว่ากลไกการถ่ายเทความร้อนหลัก ในขณะที่ผลของการบังคับการพาความร้อนจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย โดยการเพิ่มการเอียงตัวเก็บรวบรวม เหตุผลหลักสำหรับการนี้เป็นการเพิ่มขึ้นของอัตราการไหลผ่านระบบ (4 รูป), ในขณะที่พื้นที่ช่องเก็บได้รับการแก้ไข ตรงกลางของตัวเก็บรวบรวม พาธรรมชาติเป็นหลัก แต่การพาความร้อนตามธรรมชาติจะแข็งแกร่งมากเมื่อเอียงหลังคาจะเพิ่มขึ้น ในที่สุด รวบรวมช่องทางออก หลังคามีความชันเป็นศูนย์ บังคับการพาความร้อนเป็นที่โดดเด่นในขณะที่รูปแบบของการพาความร้อนการเปลี่ยนระบอบการปกครองแบบผสม โดยการเพิ่มความเอียงหลังคา ดังกล่าวในรหัส [11], ถ้าความเร็วของไหลต่ำ ผลของการพาความร้อนตามธรรมชาติอย่างชัดเจน และอาจจะเพิ่มขึ้นอัตราการถ่ายโอนความร้อน โดยการพาความร้อนตามธรรมชาติ เพื่อประเมินผลกระทบของความเอียงหลังคาตัวเก็บรวบรวมในการถ่ายโอนความร้อน มัชฌิมเลข Nusselt ถูกคำนวณสำหรับแต่ละโครงแบบจำลองเก็บรวบรวม ผลลัพธ์แสดงว่าเลขค่า Nusselt หมายความว่าในนักสะสมแนวโน้มกับ H2 = 3 m, H2 = 4 ม. และ H2 = 5 เมตรคือ 1.14, 1.26 และ 1.4 เท่าสูงกว่าเก็บศูนย์ลาด ตามลำดับ ผลของความเอียงหลังคาตัวเก็บรวบรวมสะสมประสิทธิภาพจะแสดงในรูปที่ 5 ผลแสดงว่า เพิ่มสูงเก็บเต้าจาก 1.85 m เพื่อทำการเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวมจาก 32.1% ประมาณ 35.8% นอกจากนี้ ที่เก็บเต้าสูงสูง ในขณะเอียงหลังคาตัวเก็บรวบรวมจะเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพตัวเก็บรวบรวมเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ และมีแนวโน้มเป็นค่าคง ในที่สุด พลังงานสำหรับกรณีสี่จะถูกประเมิน และแสดงในรูป 6 พลังงานส่งออกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยการเพิ่มความเอียงหลังคาตัวเก็บรวบรวม ในเก็บศูนย์ลาด การเพิ่มขึ้นของผลของความเอียงหลังคาเป็นที่สังเกต ซึ่งเกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างมากในการให้พลังงาน ในขณะที่การเพิ่มผลผลิตพลังงานขนาดเล็กเป็นการเพิ่มความเอียงของหลังคาตัวเก็บรวบรวม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การคำนวณสำหรับฟลักซ์ความร้อนสะสมที่ถูกเมื่อเทียบในการอ้างอิง [11] อ้างอิง [8] อธิบายความสัมพันธ์ที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้จะคำนวณจำนวน Nusselt สำหรับบังคับพาและเป็นธรรมชาติ จำนวน Nusselt ได้รับขึ้นอยู่กับผลในการอ้างอิง [27].

การโอนพาความร้อนสำหรับค่ารัศมีของนักสะสมที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์มิติ (กรัม / RE2) การพาความร้อนธรรมชาติเป็นสำคัญถ้า (กรัม / RE2) « 1 ในขณะที่พาบังคับเป็นเล็กน้อยถ้า (กรัม / RE2) » 1. ดังนั้นระบอบการปกครองพาผสมโดยทั่วไปเมื่อ (กรัม / RE2) ≈ 1 [28] ในการไหลในแนวขวางซึ่งทิศทางของแรงลอยตัวที่ตั้งฉากกับการไหลของอากาศ, ทุ่นลอยน้ำทำหน้าที่เพื่อเพิ่มอัตราการถ่ายโอนความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการพาความร้อนบังคับ.

ตารางที่ 1 แสดงค่าพารามิเตอร์คำนวณ (กรัม / RE2) ที่สามส่วนข้ามที่แตกต่างกันของ รวมทั้งเก็บสะสมเข้ากลางและเต้าเสียบ สี่กรณีที่แตกต่างกันได้รับการพิจารณารวมทั้งศูนย์ลาดเก็บหลังคา (Manzanares SCPP) H2 = 3 m, H2 = 4 เมตรและ H2 = 5 เมตร ผลปรากฏว่าในการเข้าสะสมหมุนเวียนตามธรรมชาติเป็นกลไกการถ่ายเทความร้อนที่โดดเด่นในขณะที่ผลกระทบจากการบังคับหมุนเวียนเพิ่มขึ้นเล็กน้อยโดยการเพิ่มความโน้มเอียงที่สะสม เหตุผลหลักคือการเพิ่มขึ้นของอัตราการไหลของมวลผ่านระบบ (รูปที่. 4) ขณะที่พื้นที่เก็บเข้าได้รับการแก้ไข ในช่วงกลางของสะสมที่หมุนเวียนตามธรรมชาตินอกจากนี้ยังเป็นที่โดดเด่น แต่การพาความร้อนตามธรรมชาติจะกลายเป็นอย่างมากที่แข็งแกร่งเมื่อเอียงหลังคาจะเพิ่มขึ้น สุดท้ายในเต้าเสียบสะสมสำหรับหลังคาศูนย์ลาดบังคับพาเป็นที่โดดเด่นในขณะที่รูปแบบของการพาความร้อนที่มีการเปลี่ยนแปลงระบอบการปกครองแบบผสมโดยการเพิ่มความโน้มเอียงหลังคา ดังที่ได้กล่าวในการอ้างอิง [11] ถ้าความเร็วของการไหลอยู่ในระดับต่ำ, ผลกระทบของการหมุนเวียนตามธรรมชาติเป็นสำคัญและอัตราการถ่ายเทความร้อนอาจจะเพิ่มขึ้นโดยการพาความร้อนธรรมชาติ เพื่อประเมินผลกระทบของความโน้มเอียงที่เก็บหลังคากับการถ่ายโอนความร้อนจำนวน Nusselt หมายถึงคือการคำนวณสำหรับการตั้งค่าแต่ละสะสมจำลอง ผลการศึกษาพบว่าค่าเฉลี่ยจำนวน Nusselt ในการสะสมความโน้มเอียงที่มี H2 = 3 m, H2 = 4 เมตรและ H2 = 5 เมตรเป็น 1.14, 1.26 และ 1.4 เท่าสูงกว่าเก็บศูนย์ลาดตามลำดับ ผลของการเอียงเก็บหลังคาที่มีต่อประสิทธิภาพของนักสะสมที่มีการแสดงในรูป 5. ผลการศึกษาพบว่าการเพิ่มความสูงของนักสะสมเต้าเสียบจาก 1.85 เมตรถึง 5 เมตรสาเหตุการเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บรวบรวมจาก 32.1% มาอยู่ที่ประมาณ 35.8% นอกจากนี้การที่มีความสูงเต้าเสียบ-สะสมที่สูงขึ้นในขณะที่ความโน้มเอียงที่เก็บหลังคาจะเพิ่มขึ้นการเพิ่มประสิทธิภาพของนักสะสมอย่างช้า ๆ และมีแนวโน้มที่จะมีค่าคงที่ สุดท้ายการส่งออกพลังงานสำหรับกรณีที่สี่คือการประเมินผลและการแสดงในรูป 6. การส่งออกพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยการเพิ่มความโน้มเอียงที่เก็บหลังคา ในการเก็บรวบรวมศูนย์ลาดเพิ่มขึ้นในผลการหลังคาเอียงเป็นที่สังเกตซึ่งมีสาเหตุมาจากการเพิ่มขึ้นอย่างมากในการส่งออกพลังงานในขณะที่การเพิ่มขึ้นของการส่งออกพลังงานที่มีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่เก็บหลังคาเอียงเพิ่มขึ้น