Исследования теплогидравлических характеристик теплоносителя солнечного воздухонагревательного коллектора
Автор: Узбеков М. О., Бойназаров Б. Б.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 5 т.15, 2022 года.
Бесплатный доступ
Для повышения тепловой эффективности солнечных воздушных коллекторов и более действенного теплоотвода от абсорбера необходимо организовать оптимальный турбулентный режим теплоносителя. Оптимальный турбулентный режим может быть организован путем применения абсорберов различной геометрической формы, а также различных материалов абсорбера. Учитывая, что снижение экономических затрат на изготовление эффективных абсорберов солнечных воздухонагревателей является актуальной задачей, предлагается вариант использования сливных металлических стружек в качестве абсорбера солнечных воздухонагревательных коллекторов, которые являются производственными отходами, утратившими свои потребительские свойства, и способствуют снижению себестоимости нагревателей и увеличению их тепловой эффективности. Конструкция солнечного воздухонагревательного коллектора с абсорбером металлических стружек, позволяющая увеличить контактную поверхность между теплоносителем и абсорбером, сложная с точки зрения движения воздушного потока, который, многократно омывая нагретые поверхности различной конструкции абсорберов, повышает свою конечную температуру. В данной статье приведены результаты численных и экспериментальных исследований теоретического анализа характеристики воздушного потока, предназначенного для работы в качестве теплоносителя в солнечном воздухонагревательном коллекторе. Проведено сопоставление полученных расчетных и экспериментальных данных.
Возобновляемые источники энергии, солнечная энергия, солнечные воздухонагревательные коллекторы, абсорбер, скорость потенциального течения, температура в пограничном слое, толщина пограничного слоя
Короткий адрес: https://sciup.org/146282496
IDR: 146282496 | УДК: 621.1.016.4.(075.8) | DOI: 10.17516/1999-494X-0414
Studies of the thermal and hydraulic characteristics of the heat carrier of a solar air heating collector
To improve the thermal efficiency of solar air collectors and more efficient heat removal from the absorber, it is necessary to organize an optimal turbulent regime of the coolant. The optimal turbulent regime can be organized by using absorbers of various geometric shapes, as well as using various absorber materials. Considering that reducing the economic costs of manufacturing efficient absorbers for solar air heaters is an urgent task, it is proposed to use drain metal shavings as an absorber for solar air heaters, which are industrial waste that have lost their consumer properties, and contribute to reducing the cost of heaters and increasing their thermal efficiency. The design of the solar air-heating collector, allowing to increase the contact surface between the coolant and the absorber, with the metal shavings absorber is difficult from the point of view of the movement of the air flow, which, repeatedly washing the heated surfaces of various absorber designs, increases its final temperature. This article presents the results of numerical and experimental studies of the theoretical analysis of the characteristics of the air flow intended for operation as a coolant in a solar air-heating collector. The comparison of the calculated and experimental data is carried out.
Список литературы Исследования теплогидравлических характеристик теплоносителя солнечного воздухонагревательного коллектора
- Авезов Р. Р., Орлов А. Ю. Солнечные системы отопления и горячего водоснабжения. Ташкент: Фан, 1988. 288.
- Узбеков М. О. Вопросы разработки солнечных коллекторов с высоким коэффициентом полезного действия М. О. Узбеков, Б. Б. Бойназаров. Журн. Сиб. федер. ун-та. Техника и технологии, 2021, 14(8). 942-949.
- Uzbekov M. O. Possibilities of increasing the efficiency of the heat receiver of ics from metal shavings. Computational nanotechnology, 2019, 2, 138-140.
- Готовский М. А. Некоторые особенности теплоотдачи и сопротивления потока высоковязкой жидкости в трубах с искусственной шероховатостью при переходных режимах течения. Труды Пятой Российской национальной конференции по теплообмену. 6. М.: Издательский дом МЭИ, 2010.
- Узбеков М. О. Тепловая эффективность солнечного воздухонагревательного коллектора с металлическим стружечным абсорбером. М. О. Узбеков, А. Г. Тухтасинов. Журн. Сиб. федер. ун-та. Техника и технологии, 2020. 13(6). 712-720.
- Чуханов З. Ф. Эффективность конвективного теплообмена при различных гидродинамических режимах. Доклады академии наук СССР. LIII. 9, 1946.
- Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. ИИЛ. 1969.
