Modelowanie konwekcji wymuszonej w kolektorach słonecznych metodą elementów brzegowych

• Autorzy: Demianiuk A. , Teleszewski T. J.

Warianty tytułu

EN

Simulations forced convection by the Boundary Element Method in solar thermal collector ducts

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono algorytm MEB symulacji konwekcji wymuszonej w przewodach kolektorów słonecznych. Weryfikacja metody elementów brzegowych została dokonana poprzez porównanie rezultatów obliczeń MEB ze znanym rozwiązaniem analitycznym. W opracowaniu przedstawiono graficzne rezultaty obliczeń symulacji konwekcji wymuszonej w przewodzie kolektora płaskiego o kołowym obrysie przekroju poprzecznego przewodu. W Katedrze Ciepłownictwa Politechniki Białostockiej sporządzono blok programów obliczeniowych do wyznaczania przepływu i wymiany ciepła w zaawansowanych układach hydraulicznych. (język programowania Fortran, implementacja oprogramowania w systemie dostępu zdalnego do serwera obliczeniowego w Centrum Komputerowych Sieci Rozległych Politechniki Białostockiej).

EN

The paper presents the numerical application of Boundary Element Method for simulations of forced convection in a solar thermal collector duct. The efficiency and the credibility of proposed algorithm were verified by numerical tests. A numerical examples presented in the article describe fully developed forced convection through circular duct of flat plate collectors. The computer programs were written in Fortran programming language.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów brzegowych; konwekcja wymuszona; kolektory słoneczne

EN

boundary element method; forced convection; solar thermal collector

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
• Czasopismo: Symulacja w Badaniach i Rozwoju
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 6, nr 4
• Strony: 229--239
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Demianiuk A.

• Politechnika Białostocka, WBiIŚ, ul. Wiejska 45E, 15-351 Białystok

autor

Teleszewski T. J.

• Politechnika Białostocka, WBiIŚ, ul. Wiejska 45E, 15-351 Białystok

Bibliografia

• 1. Incropera F.P., DeWitt D.P., Bergman T.L., Lavine A.S.: Fundamentals of Heat and Mass Transfer Edition 6th, Wiley, 2006.
• 2. Landau L.D., Lifshitz E.M.: Fluid Mechanics. Pergamon Press, 1987.
• 3. Rodríguez-Hidalgo M.C., Rodríguez-Aumente P.A., Lecuona A., Gutiérrez-Urueta G.L., Ventas R.: Flat plate thermal solar collector efficiency- Transient behavior under working conditions. Part I - Model description and experimental validation; Applied Thermal Engineering 31, 2011, pp. 2394-2404.
• 4. Fan J., Shah L.J., Furbo S.: Flow distribution in a solar collector panel with horizontally inclined absorber strips, Solar Energy 81, 2007, pp. 1501-1511.
• 5. Stefanović V.P., Pavlović S.R., Ilić M.N., Apostolović N.S., Kuśtrimović D.D.: Numerical simulation of concentrating solar collector P2CC with a small concentrating ratio, Thermal Science, vol. 16, 2012, suppl. 2, pp. 471-482.
• 6. Teleszewski T.J., Sorko S.A.: Zastosowanie metody elementów brzegowych do wyznaczania płaskich przepływów cieczy lepkiej, Acta Mechanica et Automatica, vol. 5, nr 1, pp. 94-105, 2011.
• 7. Teleszewski T.J., Sorko S.A.: Wyznaczanie współczynnika Boussinesqa w przepływie laminarnym w prostoosiowych przewodach o dowolnym kształcie przekroju poprzecznego metodą elementów brzegowych, Symulacja w Badaniach i Rozwoju, vol. 3, no. 2, pp. 115-128, 2012.
• 8. Demianiuk A., Sorko S.A.: Analysis of flow and thermal phenomena in evacuated tube collectors, Acta Mechanica et Automatica, vol. 6, nr 4, pp. 5-10, 2012.
• 9. Demianiuk A., Sorko S.A.: Modelowanie procesów transportu masy i ciepła w płaskich kolektorach słonecznych, Symulacja w Badaniach i Rozwoju, vol. 5, nr 1, pp. 5-16, 2014.
• 10. Teleszewski T.J.: Wyznaczanie gęstości strumienia ciepła konwekcji wymuszonej w przepływie laminarnym w przewodach prostoosiowych metodą elementów brzegowych, Symulacja w Badaniach i Rozwoju, vol. 5, no. 2, pp. 143-153, 2014.
• 11. Morini G.L.: Analytical determination of the temperature distribution and Nusselt numbers in rectangular ducts with constant axial heat flux, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 43, no. 5, pp. 741-755, 2000.
• 12. Schmidt F.W., Newell M.E.: Heat transfer in fully developed laminar flow through rectangular and isosceles triangular ducts, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 10, issue 8, pp. 1121-1123, 1967.

Uwagi

PL

1. Opracowanie zrealizowano w ramach pracy statutowej nr S/WBiIŚ/4/2014 PB. 2. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).