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J-GLOBAL ID：201802228688037540   整理番号：18A1616403

フィン付き円錐ヘリカル地熱熱交換器とそのエネルギー抽出能力に及ぼす幾何学的パラメータの影響の研究【JST・京大機械翻訳】

Investigating the effects of geometric parameters on finned conical helical geothermal heat exchanger and its energy extraction capability

著者 (2件)： Jamshidi N. (Department of Mechanical Engineering, Payame Noor University (PNU), 19395-3697, Tehran, Iran) ,  Mosaffa A. (Department of Mechanical Engineering, Payame Noor University (PNU), Tehran, Iran)
資料名： Geothermics  (Geothermics)
巻： 76  ページ： 177-189  発行年： 2018年 
JST資料番号： A0858B  ISSN： 0375-6505  CODEN： GTMCAT  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 暖かい寒い季節の開始により,建物内部の温度は人間の快適条件から遠く離れているので,最適なエネルギー源は望ましい温度に到達するために必要である。自然に,地球は都市の建物,ヤード,および二乗の下で容易にアクセスできる大量の熱源である。したがって,地熱熱交換器は,地面の深さにおいて,地球から熱を排水するために使用することができる。より高いエネルギー効率を達成するために熱伝達装置を最適化することにおいて,焦点は一方で熱交換器のサイズを減少させ,他方では熱伝達面積の強度を増加させることである。ヘリカル熱交換器はコンパクトで,エネルギーを受け取るために地熱システムで使用できる。本論文では,円錐コイル管地熱熱交換器を,イランの首都のテヘランの環境条件に従ってシミュレーションし,幾何学的パラメータと運転要件を変えることにより,このようなシステムを使用する可能性を調べた。コイル直径,コイルピッチおよび螺旋管の円錐の角度を,地表面から3mの深さに埋め込まれた熱交換器に対して変化させた。土壌温度分布は,気温データ合成気象観測所から得た。設計パラメータはコイル直径,コイルピッチ,円錐角,フィンの幅に対する長さ,フィンの数とReynolds数である。Taguchiアルゴリズムを適用して,最良の幾何学的パラメータを見出した。最後に,Al_2O_3ナノ粒子の異なる体積分率を,熱伝達率を向上させるために最適化された形状に加えた。結果は,本研究の範囲における熱水力性能を考慮した最適化形状が,円錐角,コイル直径,コイルピッチ,レイノルズ数,フィンの幅比に対して,それぞれθ=0°,Dc=1000mm,Pc=60mm,Re=3000,R=1およびFn=6であることを示した。熱伝達(Nusselt数)を増加させる目的を変化させると,最適化された値はθ=3.14°,Dc=1000mm,Pc=80mm,Re=4993,R=1.5およびFn=6に変化する。チューブ表面の熱流束はナノ粒子の0.5%体積率で18%に増加した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *地熱 ,  熱流束 ,  アルゴリズム ,  エネルギー効率 ,  *エネルギー ,  イラン・イスラム共和国 ,  最適化 ,  *熱交換器 ,  *円錐 ,  ナノ粒子 ,  Reynolds数 ,  熱伝達 ,  *フィン ,  気温 ,  熱源

著者キーワード (5件)： ヘリカル熱交換器 ,  地熱 ,  円錐角 ,  フィン付き管 ,  ナノ流体

分類 (3件)： 地熱エネルギー  (LB03040B) ,  地熱資源  (UA01120G) ,  地熱開発  (UA02060W)

タイトルに関連する用語 (8件)： フィン ,  円錐 ,  地熱 ,  熱交換器 ,  エネルギー ,  能力 ,  幾何学的パラメータ ,  研究