Научная статья на тему 'Calculation of the thermal performance of a flat solar air heater'

Calculation of the thermal performance of a flat solar air heater Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
87
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
COLLECTOR / HEAT TRANSFER / FLAT / SOLAR HEATER / AIR / TEMPERATURE / FREE CONVECTION / EFFICIENCY

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Abdukarimov Bekzod Abobakirovich, Mo’Minov Oybek Alisher O’Gli, Shoyev Mardonjon Ahmadjon O’G’Li

In this article is devoted to calculating the heat of solar heaters and it also contains information on installing the optimal screws on the working chamber of the collector to increase the heat transfer efficiency of a flat solar heater.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Calculation of the thermal performance of a flat solar air heater»

Это выражение разграничивает области сочетаний Смакс и // , при которых на огловке кавитация либо возникает, либо нет при любых напорах (рис.3). Вывод:

Для рассматриваемой задачи Каркидонского водохранилища имеем условия возникновения кавитации:

Co,/ = 1,87(0,72)2 = 1,08 ^ 1

следовательно, кавитация на оголовке может иметь место. Определяем напор, необходимый для возникновения кавитации:

н' + на - СмаксМ2 ^H' + a j = H' +10,3 -1,87 • 0,762 (H' + 2)< 0

Список литературы

1. БоженовЮ.А. и др. Самоходные необитаемые подводные аппараты. Л., 1986.

2. Войткунский Я.И., Фадеев Н.Н., Федяевский К К. Гидромеханика. Л., 1982.

3. Нишонов Ф.Х., Худайкулов С.И., Моделирование гидравлического удара в строительных комплексах // "Научно-технический журнал ФарПИ". Фергана, 2018. № 2. С. 68. (05.00.00; № 20).

4. Nishonov FX. Mathematical model of liquids mixture hydraulic blow action in pipe line // Asian Journal of Research. Japan, Osaka. № 10. (10), 2017. Pp. 26-33.

5. ХамидовА.А., Худайкулов С.И., МахмудовИ.Э. Гидромеханика. Ташкент «ФАН», 2008. 143 с.

6. Абдукаримов Б.А., Тохиров И.Х. Research of convective heat transfer in solar air heaters. Наука, техника и образование, 2019. № 9 (62).

CALCULATION OF THE THERMAL PERFORMANCE OF A FLAT

SOLAR AIR HEATER Abdukarimov B.A.1, Mo'minov O.A.2, Shoyev M.A.3

Q P @

'Abdukarimov Bekzod Abobakirovich - Doctorate; 2Mo 'minov Oybek Alisher o 'gli - Assitant; 3Shoyev Mardonjon Ahmadjon o'g'li - Assitant, DEPARTMENT OF CONSTRUCTION OF ENGINEERING COMMUNICATIONS, FACULTY OF CIVIL ENGINEERING, FERGANA POLYTECHNIC INSTITUTE, FERGANA, REPUBLIC OF UZBEKISTAN

Abstract: in this article is devoted to calculating the heat of solar heaters and it also contains information on installing the optimal screws on the working chamber of the collector to increase the heat transfer efficiency of a flat solar heater.

Keywords: collector, heat transfer, flat, solar heater, air, temperature, free convection, efficiency.

The thermal analysis for predicting the performance of different types of solar air collectors has been presented by many investigators. The mean difference between them lies in the estimated heat transfer coefficients and in the numerical solving procedures. In order to simplify the problem, numerous investigations have been carried out by considering that the plates are maintained at the main temperatures However, in solar air heaters, these temperatures vary along their length. Therefore, for accurate thermal simulations, we use a discrete approach which consists of dividing the collector

into several differential elements in the air flow direction [1]. The solar energy system modeled in the present work is shown in Figs. (1) structure of the solar air heaters.

Fig. 1. View of a flat solar air heater with a metal element 1- outlet of air, 2 - glass, 3 - absorber, 4 - convection element, 5 - inlet of air, 6 - surface of device

To derive engineering formulas for calculating the average temperature of the coolant and the thermal performance of flat air solids of the heater, we assume that In the boundary layer, essentially a transition occurs from the zero value of the air velocity at the boundary to the final value, which corresponds to the temperature and heat transfer at an infinite distance from the wall [2].

The fact that the thickness of the boundary layer is small compared to the size of the channel allows us to introduce some assumptions and simplify the equation of motion and energy. It should be noted that the concept of a boundary layer is more complicated in free convection compared with forced motion, since the boundary layer developing under the influence of mass forces has a blurred and indistinct form.

In free convection, the main driving force is the temperature difference between the wall and the environment. Under the action of this force, movement occurs in the boundary layer. At the same time, a thermal boundary layer is formed in which a gradual restructuring of the velocity profile takes place.

In this regard, the calculation of the flow rate of the upward air flow in the heat-receiving channel, i.e. the height of the collector is associated with thermal circulation processes and the accuracy of its determination depends on the correct choice of a particular flow model in the collector channel. Therefore, using as a model of the natural circulating air movement along the height of the heat-receiving channel — the boundary layer model, we develop a formula for calculating the collector's thermal performance [3].

To find a solution, we turn to the results of a theoretical study of heat transfer in the free movement of air in a large volume.

In this work, the phenomenon of heat transfer from a vertical plate with a constant temperature equal to placed in a liquid or gas was studied. In accordance with this statement of the problem, we assume that in the initial section of the collector, a free gravitational flow is realized near the flat wall of the heat-receiving channel [4].

It is believed that outside the thermal circulation zone i.e. in the core of the flow, the fluid is stationary (there is no forced flow) and its temperature is constant and equal to ta.

We accept the following model of the development of the flow in the channel. We assume that the total coolant flow rate in the collector tube is

2

Gn, = Vn, * S (3)

Where a, h- header width and height. V - the average velocity of the coolant in the channel.

Vnc - average coolant velocity in the boundary layer, S - section occupied by the boundary layer.

Assuming that in the initial section of the collector channel, the velocity in the flow core can be taken close to zero (since the flow is observed only in the near-wall part), we obtain

a * h *v = vnc * S (4)

Conclusions: To increase the efficiency of solar air heaters, a special stimulating element is installed in the working chamber, which creates rotational motion and experimental studies are necessary.

References

1. Duffie J.A., Beckman W.A. Solar Engineering Thermal Processes; John Wiley: New York, NY, USA, 1991.

2. Абдукаримов Б.А., Акрамов А.А., Абдухалилова Ш.Б. «Достижения науки и образования». № 2 (43), 2019. "Исследование повышения коэффициента полезного действия солнечных воздухонагревателей".

3. Абдукаримов Б.А., Аббасов Ё.С., Усмонова Н.У. "Исследование рабочих параметров солнечных воздухонагревателей способы повышения их эффективности" «Матрица научного познания». № 2/2019 (февраль 2019).

4. [Electronic Resource]. URL: http://www.uzbekenergo.uz/uz/activities/alternative-energy-ources/. (date of access: 15.10.2019).

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ПЕНЫ В СПЕЦИАЛЬНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ ДЛЯ ОЧИСТКИ И РЕГЕНЕРАЦИИ ВОДЫ, РАБОТАЮЩЕМ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ Попов В.В.

Попов Виктор Владимирович - специалист по данным, ООО Opex Analytics, г. Чикаго, Соединенные Штаты Америки, магистр компьютерных наук, Корнелльский университет, г. Нью Йорк, Соединенные Штаты Америки, бакалавр мехатроники и робототехники, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, г. Москва

Аннотация: в данной статье рассматривается применение интеллектуальных генераторов пены в специальном технологическом оборудовании для очистки и регенерации воды. Такой подход имеет целый ряд преимуществ, в число которых входят высокая энергоэффективность, достигаемая за счет низкого энергопотребления составных компонентов, компактность предлагаемого решения, позволяющая беспроблемно осуществлять его интеграцию в существующие производственные и технологические процессы, а также возможность использования искусственных нейронных сетей для управления устройством, позволяющая повысить робастность и гибкость всей системы, а также точность отработки поставленной задачи.

Ключевые слова: интеллектуальный генератор пены, робототехника, регенерация неорганической жикости, искусственный интеллект.

Введение

Генераторы пены, использующиеся для очистки и регенерации воды, играют в структуре этой и подобных линий исключительно важную роль. Одной из задач, решаемых при помощи генераторов пены являются задачи комплексной подготовки поверхности плат тонкоплёночных микросборок для соответствия требованиям всех процессов фотолитографии, включая отмывку и химическую обработку. Также другой задачей является применение генераторов пены для

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.