A Comparative Study on Thermal and Flow Fields in Glazed Wavy and Flat Plate Solar Collectors Utilizing Nanofluid

Amori, Karima E.; Husain, Maher Mahmood

Article Details

A Comparative Study on Thermal and Flow Fields in Glazed Wavy and Flat Plate Solar Collectors Utilizing Nanofluid

Authors:

Amori, Karima E. | Husain, Maher Mahmood

Publisher:

الجامعة الإسلامية

Journal:

مجلة الكلية الإسلامية الجامعة Vol.2016 Issue 38, pp.55-67

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2016

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2001229095

pISSN:

1997-6208

Keywords:

Abstract:

 في العمل الحالي تم عرض دراسة نظرية لحمل طبيعي طبـاقي مستقر ثنـائي البعد في مجمع شمسي مستوي ومموج. المتغيرات المعتمدة في هذه الدراسة هي عدد رايلي  (بمدى 103 إلى 106)، نسبة باعية (٢ و ٤) للحيز المموج مع عدد تموجات يبلغ (١ الى  ٤)، و النسبة الحجمية لمائع النانو كانت ضمن مدى يتراوح من (٠ الى 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 وعدد نسلت (الموضعي والمتوسط). تضمنت الدراسة تأثير مختلف الشروط الحدية على انتقال الحرارة داخل حيز الهواء فوق السطح الماص وللمائع الأساسي أو مائع النـانو تحت السطح الماص. تبين ان انتقال الحرارة يزداد مع زيادة عدد رايلي. ان 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 اعظم انتقال للحرارة عند تصميم حيز مموج ذو موجتين للمائع الأساسي وحيز ذو موجة واحدة لمائع النـانو. بينت النتائج ان عدد نسلت للمجمع الشمسي المموج اعلى من ذلـك المستحصل للمجمع المسطح.
                  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.

Article Details

A Comparative Study on Thermal and Flow Fields in Glazed Wavy and Flat Plate Solar Collectors Utilizing Nanofluid

Authors:

Amori, Karima E. | Husain, Maher Mahmood

Publisher:

الجامعة الإسلامية

Journal:

مجلة الكلية الإسلامية الجامعة Vol.2016 Issue 38, pp.55-67

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2016

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2001229095

pISSN:

1997-6208

تكنولوجيا النانو

درجة الحرارة

العمليات الفيزيائية

Issues

Article Details

A Comparative Study on Thermal and Flow Fields in Glazed Wavy and Flat Plate Solar Collectors Utilizing Nanofluid

Authors: Amori, Karima E. | Husain, Maher Mahmood

Publisher: الجامعة الإسلامية

Journal: مجلة الكلية الإسلامية الجامعة Vol.2016 Issue 38, pp.55-67

Document Type: Article

Publication Date: 1/2016

Document Language: English

Document ID (Org No.): 2001229095

pISSN: 1997-6208

تكنولوجيا النانو

درجة الحرارة

العمليات الفيزيائية

Issues

Authors:

Amori, Karima E. | Husain, Maher Mahmood

Publisher:

الجامعة الإسلامية

Journal:

مجلة الكلية الإسلامية الجامعة Vol.2016 Issue 38, pp.55-67

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2016

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2001229095

pISSN:

1997-6208