A comparative study on thermal and flow fields in glazed wavy and flat plate solar collectors utilizing nanofluid

Other Title(s)

دراسة مقارنة لمدى توزيع الحرارة و الجريان في حيز زجاجي مموج و مجمع شمسي مسطح باستخدام مائع النانو

Joint Authors

Ammuri, Karimah Ismail
Husayn, Mahir Mahmud

Source

The Islamic College University Journal

Issue

Vol. 10, Issue 38 (s) (30 Apr. 2016), pp.55-67, 13 p.

Publisher

Islamic University of Najaf

Publication Date

2016-04-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

13

Main Subjects

Physics
Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

في العمل الحالي تم عرض دراسة نظرية لحمل طبيعي طباقي مستقر ثنائي البعد في مجمع شمسي مستوي و مموج.

المتغيرات المعتمدة في هذه الدراسة هي عدد رايلي (بمدى 103 إلى 106)، نسبة باعية (٢ و ٤) للحيز المموج مع عدد تموجات يبلغ (١ إلى ٤)، و النسبة الحجمية لمائع النانو كانت ضمن مدى يتراوح من (٠ إلى ١٠%).

تم حل معادلات الاستمرارية، نافير-ستوكس و الطاقة باستخدام برنامج FLUENT الذي يعتمد طريقة الحجوم المحددة.

أتبع منهج SIMPLE بالطريقة الهجينة لحساب قيم كل من مركبات السرعة، درجة الحرارة، الضغط و عدد نسلت (الموضعي و المتوسط).

تضمنت الدراسة تأثير مختلف الشروط الحدية على انتقال الحرارة داخل حيز الهواء فوق السطح الماص و للمائع الأساسي أو مائع النانو تحت السطح الماص.

تبين أن انتقال الحرارة يزداد مع زيادة عدد رايلي.

أن قيمة عدد نسلت يزداد مع زيادة النسبة الحجمية لدقائق النانو في الحيز المسطح الجوانب.

قل انتقال الحرارة في الحيز المسطح الجوانب مع زيادة النسبة الباعية له.

وجد أعظم انتقال للحرارة عند تصميم حيز مموج ذو موجتين للمائع الأساسي و حيز ذو موجة واحدة لمائع النانو.

بينت النتائج أن عدد نسلت للمجمع الشمسي المموج أعلى من ذلك المستحصل للمجمع المسطح.

Abstract EN

A numerical investigation of steady two dimensional laminar natural convection heat transfer in plain and wavy solar collector is presented in this work.

The parameters adopted are Rayleigh number range (103 to 106), aspect ratios (2, and 4) for wavy enclosure with number of undulation (1 to 4), and nanofluid volume fraction range (0 to 10%).

The continuity, Navier-Stokes and the energy equations are solved by utilizing (FLUENT 6.3) software which is based on the finite volume method.

SIMPLE algorithm with upwind scheme is adopted to compute the velocity components, temperature, pressure and Nusselt number (local and average).

This study considers the effect of different boundary conditions on the heat transfer within the air space above the absorber and base fluid or nanofluid below the absorber.

It is found that, the heat transfer rate increases with increasing Rayleigh number.

The Nusselt number increases with increasing volume fraction in plain enclosure.

Nu No.

increases with increasing volume fraction.

It is found that the heat transfer in plain enclosure decreases as aspect ratio increasing, while it increases in wavy enclosure.

The maximum heat transfer occurs when the wavy is designed with two undulations for pure fluid and one undulations for nanofluid.

The results show that the Nusselt number in wavy collector is higher than that of flat collector.

American Psychological Association (APA)

Ammuri, Karimah Ismail& Husayn, Mahir Mahmud. 2016. A comparative study on thermal and flow fields in glazed wavy and flat plate solar collectors utilizing nanofluid. The Islamic College University Journal،Vol. 10, no. 38 (s), pp.55-67.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-801236

Modern Language Association (MLA)

Ammuri, Karimah Ismail& Husayn, Mahir Mahmud. A comparative study on thermal and flow fields in glazed wavy and flat plate solar collectors utilizing nanofluid. The Islamic College University Journal Vol. 10, no. 38 (Special issue) (Apr. 2016), pp.55-67.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-801236

American Medical Association (AMA)

Ammuri, Karimah Ismail& Husayn, Mahir Mahmud. A comparative study on thermal and flow fields in glazed wavy and flat plate solar collectors utilizing nanofluid. The Islamic College University Journal. 2016. Vol. 10, no. 38 (s), pp.55-67.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-801236

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 66-67

Record ID

BIM-801236