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J-GLOBAL ID：201702230221728148   整理番号：17A1999735

計算流体力学を用いた矩形リブ付き三角ダクト太陽熱空気加熱器のパラメータ解析【Powered by NICT】

A parametric analysis of rectangular rib roughened triangular duct solar air heater using computational fluid dynamics

著者 (3件)： Kumar Rajneesh (Department of Mechanical Engineering, NIT Hamirpur, 177005, India) ,  Kumar Anoop (Department of Mechanical Engineering, NIT Hamirpur, 177005, India) ,  Goel Varun (Department of Mechanical Engineering, NIT Hamirpur, 177005, India)
資料名： Solar Energy  (Solar Energy)
巻： 157  ページ： 1095-1107  発行年： 2017年 
JST資料番号： E0099A  ISSN： 0038-092X  CODEN： SRENA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 太陽熱空気加熱器(SAH)は,太陽からの熱放射を吸収し,熱空気にそれを利用する。SAHの熱性能は,吸収体板上にリブを用いて改良できる。本論文では,リブの矩形形状は吸収装置プレート上に考えられている。リブ付き三角形ダクト(60°の先端角をもつ)SAHにおける流体流特性と熱伝達は,計算流体力学(CFD)を用いて解析した。ダクトの粗面化した側は1000MW~ 2の一定熱流束を受けるが,粗さ要素は本質的に断熱である。SAHの三次元モデルを開発し,数値シミュレーションを有限体積法の助けを借りてCFDコードを開発することにより行った。数値シミュレーションは市販のANSYS Fluent12.1ソフトウェアで行った。リブアスペクト比(e/w)と呼ばれる新しい粗さパラメータを本研究では紹介すると流体摩擦係数(f)とヌッセルト数(Nu)に及ぼすその影響は4000~18,000のReynolds数の範囲の相対粗さ高さ(e/D)と相対粗さピッチ(P/e)と共に研究した。リブアスペクト比(e/w),粗さ高さ(e/D)と相対粗さピッチ(P/e)の値は0.25~4.0,0.02~0.04及び5~15の範囲であった。摩擦係数(f)とヌッセルト数(Nu)のかなりの増加は,滑らかなものと比較して矩形リブに起因して観察された。数値的に予測された結果は,利用可能な結果と比較し,それらの間の良好な一致を最大誤差±4.04%で観察された。摩擦係数(f)とヌッセルト数(Nu)の有意な変化は,リブのアスペクト比(e/w)値を0.25から4.0に変えることにより観察された。熱流力性能パラメータ(TPP)の最大値は,それぞれ10と,4.0と0.04の相対粗さピッチ(P/e),リブのアスペクト比(e/w)と相対粗さ高さ(e/D)値の場合に1.89%,15,000%のReynolds数(Re)で見出された。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： シミュレーション ,  熱放射 ,  Reynolds数 ,  *空気 ,  アスペクト比 ,  流体流 ,  熱流 ,  熱流束 ,  *計算流体力学 ,  熱伝達 ,  摩擦係数 ,  *ダクト ,  熱特性 ,  Nusselt数
準シソーラス用語： 数値シミュレーション ,  *太陽空気加熱器 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 計算流体力学(CFD) ,  伝熱促進 ,  矩形リブ ,  三角ダクト ,  太陽空気加熱器

分類 (1件)： 太陽エネルギー利用機器  (QE05020H)

タイトルに関連する用語 (6件)： 計算流体力学 ,  矩形 ,  リブ ,  ダクト ,  太陽熱空気加熱器 ,  パラメータ解析