بررسی، تحلیل حساسیت و بهینه سازی پارامترهای موثر هندسه زبری صفحات جاذب هواگرمکن های خورشیدی با هندسه vشکل تکرار شونده بر روی عدد ناسلت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی ومهندسی

2 دانشگاه اراک

10.66224/masm.2026.2087180.1186
چکیده
هواگرمکن های خورشیدی در محدوده وسیعی برای صرفه جویی در مصرف انرژی به ویژه در مواردی که به دماهای زیادی نیاز نیست، استفاده می‌شوند. از جمله کاربردهای آن می‌توان به گرمایش فضا، شیرین سازی آب و خشک کردن طیفی از محصولات؛ از جمله محصول های دریایی که به طور مستمر مورد استفاده قرار می‌گیرد نام برد. از آنجایی که بازدهی حرارتی هواگرم کن های خورشیدی پایین میباشد، لذا عمده تحقیقات در بررسی انواع زبری ها از نظر شکل، اندازه و جهت گیری با توجه به جهت جریان سعی در رسیدن به یک آرایش و هندسه بهینه از زبری ها را دارند.

در این مقاله سعی گردیده تا مقدار عدد ناسلت در کانال مستطیلی شکل و دارای زبری مصنوعی با آرایش v شکل به صورت تکرار شونده یک هواگرم‌کن و نحوه تغییر این پارامترها با توجه به هندسه زبری ها و پارامترهای عملیاتی مورد بررسی و بهینه سازی قرار گیرد، در این مقاله ضمن بررسی هواگرم کن های خورشیدی و هندسه زبری صفحات جاذب آنها، یک تحلیل روشمند با بهره گیری از روش مدلسازی آماری، تحلیل حساسیت سوبل با توجه به پارامترهای مهم ورودی فرایند شامل عدد رینولدز، ارتفاع نسبی شیار، گام نسبی شیار و زاویه برخورد در هندسه ناهمواری های مصنوعی صفحه جاذب هواگرم کن خورشیدی بر روی رفتار پاسخ‌های خروجی عدد ناسلت صورت پذیرفته است.در این مقاله همچنین از بهینه‌سازی تک هدفه به منظور دستیابی به بیشترین مقدار عدد ناسلت به روش الگوریتم آماری درینگر پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Investigation, sensitivity analysis and optimization of effective parameters of roughness geometry of absorber plates of solar air heaters with repeating V-shaped geometry on Nusselt number

نویسندگان English

Saeed Tahmasbi 1
Abdolreza Moghadassi 2
Hamed Safikhani 2
1 daneshkade mohandesi
2 ARAK UNIVERSITY
چکیده English

Solar air heaters are widely used to save energy, especially in cases where high temperatures are not required. Among its applications are space heating, water desalination, and drying a range of products, including marine products that are used continuously. Since the thermal efficiency of solar air heaters is low, most research in investigating the types of roughness in terms of shape, size, and orientation concerning the flow direction tries to achieve an optimal arrangement and geometry of the roughness.

This article attempts to make the Nusselt number in a rectangular channel with artificial roughness and a V-shaped arrangement repeatable.

In addition, this air heater and the method of changing the parameters are investigated and optimized to the geometry of the roughness and operating parameters.

In this article, while examining solar air heaters and the roughness geometry of their absorber plates, a systematic analysis using statistical modeling method, Sobel sensitivity analysis, for important process input parameters including Reynolds number, relative groove height, relative groove pitch and angle of incidence in the geometry of artificial roughness of the absorber plate of the solar air heater, has been carried out on the behavior of the Nusselt number output responses.

This article also discusses single-objective optimization to achieve the highest Nusselt number using the Deringer statistical algorithm.

کلیدواژه‌ها English

Solar air heaters Sensitivity analysis
Absorber plate geometry
Artificial roughness

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 09 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری 13 شهریور 1405
  • تاریخ پذیرش 27 شهریور 1405