Nghiên cứu đặc tính nhiệt thuỷ lực của bộ thu năng lượng mặt trời gia nhiệt không khí có cánh hướng dòng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính nhiệt - thuỷ lực thu lượng mặt trời gia nhiệt khơng khí có cánh hướng dịng Mã số đề tài: 21/1NL03 ……………………………………………………… Chủ nhiệm đề tài: ThS Phạm Bá Thảo ……………………………………… Đơn vị thực hiện: Khoa Công nghệ Nhiệt lạnh……………………………… Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2022 LỜI CÁM ƠN Nhóm nghiên cứu xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: - Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh (IUH) tài trợ kinh phí cho đề tài - Ban Giám hiệu trường Đại học Công nghiệp khoa Công nghệ Nhiệt-Lạnh tạo điều kiện thuận lợi để thực đề tài - Hội đồng nghiệm thu đề tài dành nhiều thời gian đọc thảo báo cáo đóng góp nhiều ý kiến q báu; - Phịng Khoa học Cơng nghệ Dự án, Phịng Kế hoạch - Tài trường Đại học Công nghiệp (IUH) hướng dẫn, hỗ trợ thủ tục quản lý đề tài Thay mặt nhóm nghiên cứu Ths Phạm Bá Thảo PHẦN I THÔNG TIN CHUNG I Thông tin tổng quát 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu đặc tính nhiệt - thuỷ lực thu lượng mặt trời gia nhiệt khơng khí có cánh hướng dịng 1.2 Mã số: 21/1NL03 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài ThS Phạm Bá Thảo Khoa Công nghệ Nhiệt lạnh Chủ nhiệm ThS Trương Quang Trúc Khoa Công nghệ Nhiệt lạnh Thành viên ThS Nguyễn Ngọc Thiêm Khoa Công nghệ Điện Thành viên TT (học hàm, học vị) 1.4 Đơn vị chủ trì: Khoa Công nghệ Nhiệt – Lạnh 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng : từ tháng 03 năm 2021 đến tháng 03 năm 2022 1.5.2 Gia hạn (nếu có) : đến tháng 09 năm 2022 1.5.3 Thực thực tế : từ tháng 03 năm 2021 đến tháng 11 năm 2022 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): (Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến Cơ quan quản lý) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 85.000.000VNĐ (tám mươi lăm triệu đồng chẵn) II Kết nghiên cứu Mục tiêu đề tài a) Mục tiêu tổng quát Tăng cường hiệu trao đổi nhiệt collector mặt trời nung nóng khơng khí (SAH) b) Mục tiêu cụ thể  Khảo sát đặc tính nhiệt thủy lực kênh có hướng dịng SAH nung nóng khơng khí  Ứng dụng phương pháp tối ưu Taguchi để thu hẹp số lần khảo sát số thực nghiệm  Chế tạo mơ hình thực nghiệm để kiểm chứng kết nghiên cứu mô số  Đề xuất thông số tối ưu kết cấu thơng số hoạt động SAH có hướng dịng Phương pháp nghiên cứu 1.1 Nội dung 1: Khảo sát đặc tính nhiệt - thuỷ lực kênh có cánh hướng dịng SAH  Cách tiếp cận: Mơ số (CFD) tảng phần mềm Ansys workbench, phương trình tốn học thu gọn liệu  Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Mô số theo mơ hình chảy rối k-ℇ  Kết dự kiến: Ảnh hưởng tham số đến hiệu trao đổi nhiệt 1.2 Nội dung 2: Vận dụng phương pháp tối ưu Taguchi khảo sát số  Cách tiếp cận: Xử lý số liệu dùng phần mềm Minitab, tối ưu hóa  Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Phương pháp tối ưu Taguchi  Kết dự kiến: Lời giải tối ưu tốt giảm số lần khảo sát (từ 256 lần xuống 16 lần) 1.3 Nội dung 3: Chế tạo mơ hình thực nghiệm  Cách tiếp cận: Chế tạo mơ hình SAH có cánh hướng dịng, thực nghiệm nhà có nguồn nhiệt thay xạ lượng mặt trời  Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Thực nghiệm theo tiêu chuẩn ASHRAE 93-97; Đánh giá sai số thực nghiệm theo phương pháp KlineMcClintock  Kết dự kiến: Thực nghiệm kiểm chứng kết mô số 1.4 Nội dung 4: Công bố kết nghiên cứu, báo cáo tổng kết  Cách tiếp cận: Cơ sở lý thuyết, kết mô phỏng, đánh giá nhận xét  Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp mô phỏng, phương pháp phân tích Tổng kết kết nghiên cứu a) Từ kết mô số - Vận dụng phương pháp qui hoạch thực nghiệm phương pháp tối ưu Taguchi xây dựng ma trận kháo sát đặc tính nhiệt thủy lực dịng khơng khí thu lượng mặt trời có cánh hướng dịng gắn đối diện bề hấp thụ giảm số lần khảo sát từ 256 xuống 16 lần để xác thơng số hình học chế độ vận hành tối ưu kênh Phương pháp Taguchi thể khả tìm lời giải tối ưu tốt với số thử nghiệm đáng kể - Thơng số hình học tối ưu tỷ số bước cánh Pr = 6, tỷ số chiều cao cánh Br = 0.375, góc cánh a = 90, hiệu nhiệt thủy lực lớn đạt 1.01 số Reynold 5000 - Số Nusselt thông số hình học tối ưu cao gấp 2.3 lần so với ống nhẵn hệ số ma sát kênh có cánh cao gấp 15 lần so với ống nhẵn b) Từ kết thực nghiệm - Từ khác biệt thực nghiệm công thức đề xuất Gnielimski số Nusselt 4,5% Tương tự, độ lệch hệ số ma sát thực nghiệm công thức đề xuất Petukhov [23] 3,5% kênh nhẵn chấp nhận Vậy dùng cơng thức đề xuất Gnielimski Petukhov để tính cho kênh nhẵn - Giá trị hiệu nhiệt η đạt lớn 0,9985 Re=5700 η =0.9913 Re=4600, nên giá trị cực đại gần Re =5000 Kết phù hợp với kết mô Đánh giá kết đạt kết luận - Kết thu đề tài được đăng tạp chí “Applied Sciences” thuộc hệ thống SCIE, Q2: Pham Ba Thao, Duong Cong Truyen and Nguyen Minh Phu, “CFD analysis and Taguchi-based optimization of the thermohydraulic performance of a solar air heater duct baffled on a back plate”, Appl Sci 2021, 11, 4645 - Kết có ý nghĩa việc tăng cường trao đổi nhiệt thu lượng mặt trời, thúc đẩy phát triển đa dạng hoá thu lượng tái tạo - Mơ hình nghiên cứu, thực nghiệm sinh viên đại học sau đại học Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Nội dung Công việc thực Result Khảo sát đặc tính nhiệt thủy lực SAH Numerical investigate the thermohydraulic performance of SAH Vận dụng phương pháp tối ưu Taguchi khảo sát số Applying the Taguchi optimization method to numerical investigations Chế tạo mơ hình thực nghiệm Manufacturing Physical model and experimenting III Sản phẩm đề tài, công bố kết đào tạo 3.1 Kết nghiên cứu (sản phẩm dạng 1,2,3) Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu TT kinh tế - kỹ thuật Tên sản phẩm Đăng ký Đạt Mơ hình SAH có cách 400x160x1500 400x350x2500 hướng dịng có kết hợp Cơng suất quạt Công suất quạt nguồn nhiệt thay 200W, điện trở 300W, điện trở xạ nhiệt 300W 400W Báo cáo khả thi Báo cáo khả thi Báo cáo khả thi Báo cáo khả thi Bản vẽ thiết kế mơ hình hướng dẫn vận hành SAH Dữ liệu tối ưu kết cấu SAH có hướng dịng thông số hoạt động Bài báo: CFD analysis and Taguchi-based optimization of Tạp chí thuộc danh thermohydraulic performance of a solar air mục SCOPOUS heater duct baffled on back plate Tạp chí thuộc danh mục SCIE, Q2 (ISI) Ghi chú: - Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo…) chấp nhận có ghi nhận địa cảm ơn trường ĐH Cơng Nghiệp Tp HCM cấp kính phí thực nghiên cứu theo quy định - Các ấn phẩm (bản photo) đính kèm phần phụ lục minh chứng cuối báo cáo (đối với ấn phẩm sách, giáo trình cần có photo trang bìa, trang trang cuối kèm thơng tin định số hiệu xuất bản) 3.2 Kết đào tạo: Không TT Họ tên Thời gian Tên đề tài thực đề tài Tên chuyên đề NCS Đã bảo vệ Tên luận văn Cao học Nghiên cứu sinh Học viên cao học Sinh viên Đại học Ghi chú: - Kèm photo trang bìa chuyên đề nghiên cứu sinh/ luận văn/ khóa luận / giấy chứng nhận nghiên cứu sinh / thạc sỹ học viên bảo vệ thành công luận án / luận văn;( thể phần cuối báo cáo khoa học) IV Tình hình sử dụng kinh phí TT Nội dung chi A Chi phí trực tiếp Thuê khốn chun mơn Kinh phí Kinh phí duyệt thực (triệu đồng) (triệu đồng) 57,141,500 57,141,500 Ghi Nguyên, nhiên vật liệu, 16,000,000 16,000,000 Thiết bị, dụng cụ 3,800,000 3,800,000 Cơng tác phí 1,270,000 1,270,000 Dịch vụ thuê 1,557,000 1,557,000 Hội nghị, hội thảo,thù lao nghiệm thu kỳ In ấn, Văn phịng phẩm Chi phí khác 4,500,000 4,500,000 B Chi phí gián tiếp Quản lý phí Chi phí điện, nước 731,500 731,500 Tổng số 85,000,000 85,000,000 V Kiến nghị (về phát triển kết nghiên cứu đề tài) - Cần kiểm nghiệm thêm công thức đề xuất tác giả khác kênh nhẵn - Cần khảo sát thêm phát sinh entropy phân tích exergy theo định luật nhiệt động Phân tích đánh giá thêm tính hiệu kimh tế - Cần trang bị quạt DC có cơng suất 450W để thay đổi tốc độ quạt mà không ảnh hưởng trở lực so với điều chỉnh cánh van - Cần khảo sát thêm số kênh khác tương tự thay đổi thông số khác bước tương đối Pr , chiều cao cánh tương đối Br , góc nghiêng a - Khả ứng dụng phương thức chuyển giao kết nghiên cứu  Đề xuất thông số phù hợp cánh hướng lắp SAH để áp dụng vào thực tế sản xuất SAH sở sấy thực phẩm  Ứng dụng SAH cấp nhiệt cho trình sấy, cho qui trình hồn ngun bánh xe hút ẩm ứng dụng khác công nghiệp - Khả ứng dụng kết nghiên cứu vào đào tạo, phương thức ứng dụng, phạm vi địa ứng dụng  Đào tạo đại học sau đại học đặc tính truyền nhiệt tổn thất áp suất SAH có cánh hướng dịng hay kênh  Tối ưu hóa quy hoạch thực nghiệm (DOE) nghiên cứu đào tạo  Tăng cường công bố quốc tế cho nhóm nghiên cứu trường  Phát triển nhóm nghiên cứu mạnh CFD truyền nhiệt số VI Phụ lục sản phẩm ( liệt kê minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Sản phẩm 1: Mơ hình Sản phẩm 2: Bản vẽ thiết kế thiết hướng dẫn vận hành SAH Sản phẩm 3: Dữ liệu tối ưu kết cấu SAH có hướng dịng thơng số hoạt động Sản phẩm 4: Bài báo: CFD analysis and Taguchi-based optimization of thermohydraulic performance of a solar air heater duct baffled on back plate Tp HCM, ngày tháng… năm 2022 Chủ nhiệm đề tài Phòng QLKH&HTQT KHOA CN NHIỆT LẠNH Trưởng Khoa ThS Phạm Bá Thảo PHẦN II BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC (báo cáo tổng kết sau nghiệm thu, bao gồm góp ý hội đồng nghiệm thu) TĨM TẮT Đề tài nghiên cứu khảo sát đặc tính nhiệt - thuỷ lực thu lượng mặt trời gia nhiệt khơng khí có cánh hướng dịng Dải thông số khảo sát bao gồm: số Reynolds khoảng 5000 đến 20000, góc nghiêng cánh (a) từ 30 đến 120, tỷ số bước (Pr) từ đến tỷ số chiều cao cánh (Br) từ 0.375 đến 0.75 sử dụng để khảo sát ảnh hưởng chúng đến số Nusselt (Nu), hệ số ma sát (f) tham số hiệu nhiệt thủy lực () Mô số 2D sử dụng mơ hình rối standard k- với cải thiện lớp biên vận dụng nghiên cứu Kết mô xác nhận với liệu thực nghiệm trong đề tài Phương pháp thực nghiệm Taguchi sử dụng để phát ma trận trực giao gồm hệ số, với mức hệ số Kết tối ưu từ phương pháp Taguchi phân tích CFD hình học tối ưu a = 90, Pr = 6, Br = 0.375 để đạt  lớn Ảnh hưởng Br lớn đến tất thông số khảo sát Br tăng làm xuất xoáy sau cánh hướng dịng xốy sơ cấp lớn Khi Re = 5000 thơng số hình học tối ưu đạt lớn  =1.01 Góc cánh từ 60 đến 90 đạt số Nu cao hiệu ứng truyền nhiệt phun trực diện đến bề mặt hấp thụ Bên cạnh đề tài cịn chế tạo mơ hình để thực nghiệm kiểm chứng lại kết mô So sánh liệu thực nghiệm với công thức đề xuất tác giả khác số Nusselt (Nus) hệ số ma sát (fs) kênh nhẵn Kết từ phương trình liệu thực nghiệm tương đồng với Từ làm sở tính tốn kênh nhẵn để so sánh đánh giá nhiệt thuỷ lực kênh có cánh hướng dòng Để đánh giá thực nhiệt thủy lực kênh có cánh so với ống nhẵn, phương trình Nusselt Gnielinski theo cơng thức (2.5) phương trình hệ số ma sát Petukhov theo cơng thức (2.6) [23]: Nu s   f s /  Re  1000  Pr  12 f s /  Pr /  1 f s   7904ln  Re   1.64  3000 < Re < 5106 and 0.5 < Pr < 2000 2 3000 < Re < 5106 Pr số Prandtl, Pr = cp/k HÌNH 3.12 MỐI QUAN HỆ SỐ REYNOLD VÀ SỐ NUSSELT TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH GNIELINSKI [23] VÀ THỰC NGHIỆM Kết giá trị Nusselt hệ số ma sát nằm vùng Reynold đề xuất Gnielinski Petukhov khác biệt lớn cần loại bỏ Giá trị thực nghiệm thường thấp giá trị tính tốn tổn thất độ trễ qn tính nhiệt 58 HÌNH 3.13 HỆ SỐ MA SÁT TÍNH THEO PHƯƠNG TRÌNH PETUKHOV [23] VÀ THỰC NGHIỆM Hình 3.14 mơ tả so sánh giá trị đo giá trị tính từ phương trình Có phù hợp tốt hai phương pháp Độ lệch tối đa cho số Nusselt hệ số ma sát 7.2% 4,3% HÌNH 3.14 CÁC GIÁ TRỊ THỰC NGHIỆM VÀ THEO CÔNG THỨC ĐỀ XUẤT ĐỐI VỚI KÊNH NHẴN 3.3.2 Dữ liệu thực nghiệm kênh gắn cánh hướng dòng Khi gắn cánh vào ống SAH, truyền nhiệt tăng Tuy nhiên tổn thất áp suất tăng Do đó, tham số hiệu nhiệt thủy lực dùng để đánh giá hiệu ống nhám so với ống nhẵn theo công thức (2.8) [23]: 59  Nu Nu s 1/3  f     fs  HÌNH 3.15 BIỂU DIỄN SỐ NUSSELT CỦA KÊNH NHẴN VÀ KÊNH CĨ CÁNH THEO SỐ REYMOLD HÌNH 3.16 BIỂU DIỄN HỆ SỐ MA SÁT CỦA KÊNH NHẴN VÀ KÊNH CĨ CÁNH THEO SỐ REYNOLD 60 HÌNH 3.17 BIỂU DIỄN MỐI QUAN HỆ GIỮA SỐ REYNOLD VÀ SỐ NUSSELT, HỆ SỐ MA SÁT CỦA KÊNH CĨ CÁNH HÌNH 3.18 BIỂU DIỄN MỐI QUAN HỆ GIỮA SỐ REYNOLD VÀ HIỆU QUẢ NHIỆT- THUỶ LỰC 3.4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Giữ ngun thơng số hình học tối ưu từ kết mô số chương (bước tương đối Pr = 6, chiều cao cánh tương đối Br = 0.375, góc cánh a = 90o), khảo sát ảnh hưởng số Reynolds đến số Nusselt, hệ số ma sát tham số hiệu nhiệt thủy lực trình bày thảo luận phần Số Nusselt hệ số ma sát cho 61 kênh nhẵn kênh có cánh hướng dịng vẽ đồ thị để so sánh, đánh giá trực quan 3.4.1 Thực nghiệm đánh giá công thức đề xuất Gnielimski, Petukhov kênh nhẵn Nhận xét kết quả: - Từ hình 3.12 ta thấy độ lệch hệ số ma sát fs theo công thức đề xuất Petukhov fs_e từ thực nghiệm 5% Các giá trị nằm ngồi vùng đề xuất Re≤3000 tính theo cơng thức orifice sai biệt cao (8,6%) cần loại bỏ sai số trung bình khoảng 3,5% - Qua hình 3.13, ta thấy độ sai biệt số Nusselt kênh nhẵn Nus theo công thức đề xuất Gnielimski số Nusselt thực nghiệm Ns_e sai số 4,5% thấp giá trị tính tốn tổn thất nhiệt áp suất - Từ kết nhận thấy khác biệt thực nghiệm công thức đề xuất 4,5% chấp nhận Vậy dùng công thức đề xuất Gnielimski Petukhov để tính cho kênh nhẵn 3.4.2 Đánh giá kết thực nghiệm kênh có cánh hướng dịng kênh nhẵn Nhận xét kênh gắn cánh hướng dịng - Chế tạo mơ hình có thơng số tối ưu theo kết mô số chương thực nghiệm khảo sát số Reynold từ: 2500÷9000 (quanh giá trị 5000, hiệu nhiệt thuỷ lực đạt cao nhất) Từ kết thí nghiệm, đưa số nhận xét sau: - Hệ số ma sát kênh có cánh hướng dịng cao gấp 18,9 lần số Nusselt cao 2,57 lần Kết cao mô (10%) hợp lý, chọn khoảng khảo sát vùng có hệ số Reynold tối ưu theo kết mô (Re = 5000) 62 - Giá trị hiệu nhiệt η đạt lớn 0,9985 Re=5700 η =0.9913 Re=4600, nên giá trị cực đại gần Re =5000 Kết phù hợp với kết mô η =1.01 Re=5000 với thơng số hình học kênh 63 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc khảo sát số xác định ảnh hưởng thơng số đến đặc tính nhiệt thuỷ lực thu lượng mặt trời gia nhiệt khơng khí có cánh hướng dịng Đồng thời thực nghiệm kiểm tra lại kết mô số Đề tài thực nghiệm kiểm chứng công thức đề xuất số tác giả kênh nhẵn 4.1 KẾT LUẬN a) Từ kết mơ số Đặc tính nhiệt - thủy lực dịng khơng khí thu lượng mặt trời trình bày nghiên cứu Phương pháp Taguchi gồm 16 lần chạy kiểm tra phát từ biến độc lập với mức hệ số để tìm kiếm thơng số hình học tối ưu cánh gắn đối diện bề mặt cánh hấp thụ Cấu hình làm gia tốc dịng chảy hình thành tượng va vng góc (impingement) bề mặt hấp thụ dẫn đến tăng cường truyền nhiệt Mơ số 2D dùng mơ hình rối standard k với cải thiện sai số lớp biên thực nghiên cứu Phương pháp Taguchi thể khả tìm lời giải tối ưu tốt với số thử nghiệm đáng kể Một số kết luận rút từ nghiên cứu này: - Chiều cao tương đối cánh có ảnh hưởng mạnh đến số Nusselt, hệ số ma sát tham số hiệu nhiệt thủy lực tăng tỷ số hình thành xốy thứ cấp sau cánh cường độ xốy sơ cấp lớn - Thơng số hình học tối ưu tỷ số bước cánh Pr = 6, tỷ số chiều cao cánh Br = 0.375, góc cánh a = 90 - -Tham số hiệu nhiệt thủy lực lớn đạt 1.01 số Reynold 5000 Thông số đạt cỡ 0.92 số Reynold từ 10000 đến 20000 - Số Nusselt thông số hình học tối ưu cao gấp 2.3 lần so với ống nhẵn hệ số ma sát kênh có cánh cao gấp 15 lần so với ống nhẵn b) Từ kết thực nghiệm - Từ khác biệt thực nghiệm công thức đề xuất Gnielimski [23] số Nusselt 4,5% Tương tự, Độ lệch hệ số ma sát thực nghiệm công thức 64 đề xuất Petukhov [23] 3,5% kênh nhẵn Từ kết nhận thấy khác biệt thực nghiệm công thức đề xuất 4,5% chấp nhận Vậy dùng cơng thức đề xuất Gnielimski Petukhov để tính cho kênh nhẵn - Từ kết thực nghiệm kiểm lại kết mơ kênh có cánh hướng dịng là: Đối với kênh có cánh hướng dịng có hệ số ma sát cao gấp 18,9 lần số Nusselt cao 2,57 lần so với kênh nhẵn Cao kết mơ trung bình (10%) hợp lý, chọn khoảng khảo sát vùng có hệ số Reynold tối ưu - Giá trị hiệu nhiệt η đạt lớn 0,9985 Re=5700 η =0.9913 Re=4600, nên giá trị cực đại gần Re =5000 Kết phù hợp với kết mô η = 1.01 Re = 5000 Thấp 2.5 % - Đặc tính điều khiển tốc độ quạt xoay chiều biến áp (Variable transformer) không tuyến tính thay đổi 55% theo điện áp - Độ trễ quán tính nhiệt lớn, nên thời gian ghi số liệu lâu (30 phút ghi số liệu) 4.2 KIẾN NGHỊ - Cần kiểm nghiệm thêm công thức đề xuất tác giả khác kênh nhẵn - Cần khảo sát thêm phát sinh entropy phân tích exergy theo định luật nhiệt động Ngồi phân tích đánh giá thêm tính hiệu kinh tế - Cần trang bị quạt DC có cơng suất 450W để thay đổi tốc độ quạt mà không ảnh hưởng trở lực so với điều chỉnh cánh van - Cần khảo sát thêm số kênh khác tương tự thay đổi thông số khác bước tương đối Pr , chiều cao cánh tương đối Br , góc nghiêng a - Khả ứng dụng phương thức chuyển giao kết nghiên cứu  Đề xuất thông số phù hợp cánh hướng lắp SAH để áp dụng vào thực tế sản xuất SAH sở sấy thực phẩm  Ứng dụng SAH cấp nhiệt cho trình sấy, cho qui trình hồn ngun bánh xe hút ẩm ứng dụng khác công nghiệp 65 HÌNH 3.19 SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SAH VÀO Q TRÌNH SẤY HÚT ẨM KIỂU BÁNH XE HỒN NGUN - Khả ứng dụng kết nghiên cứu vào đào tạo, phương thức ứng dụng, phạm vi địa ứng dụng  Đào tạo đại học sau đại học đặc tính truyền nhiệt tổn thất áp suất SAH có cánh hướng dịng hay kênh  Tối ưu hóa quy hoạch thực nghiệm (DOE) nghiên cứu đào tạo  Tăng cường cơng bố quốc tế cho nhóm nghiên cứu trường  Phát triển nhóm nghiên cứu mạnh CFD truyền nhiệt số 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] BP: Statistictical review of World Energy 2022 [2] Jeff Desjardins A Forecast of When We’ll Run Out of Each Metal Visual Capitalist, 2014, pp.1 [3] RENEWABLE CAPACITY STATISTICS 2022 April 2022 ISBN: 978-92-9260-428-8 [4] Analysis and forecasts to 2026, Renewables 2021 [5] Baulch, B., T.D Do, and T.-H.J.R.e Le, Constraints to the uptake of solar home systems in Ho Chi Minh City and some proposals for improvement Renewable energy, 2018 118: p 245-256 [6] Phan Ngô Tống Hưng Nguyễn Thành Sơn, Nhập than Việt Nam: Hiện trạng xu thế, Tạp chí Năng lượng Việt Nam, 2018 [7] Farjana, S.H., et al., Solar process heat in industrial systems–A global review Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018 82: p 2270-2286 [8] Yadav, S., & Saini, R P (2020) Numerical investigation on the performance of a solar air heater using jet impingement with absorber plate Solar Energy, 208, 236–248 https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.07.088 [9] Nguyen, M P., Ngo, T T., & Le, T D (2019) Experimental and numerical investigation of transport phenomena and kinetics for convective shrimp drying Case Studies in Thermal Engineering, 14, 100465 https://doi.org/10.1016/j.csite.2019.100465 [10] Phu, N M., Tuyen, V., & Ngo, T T (2019) Augmented heat transfer and friction investigations in solar air heater artificially roughened with metal shavings Journal of Mechanical Science and Technology, 33(7), 3521–3529 https://doi.org/10.1007/s12206019-0646-x [11] Yadav, A S., & Bhagoria, J L (2014) A CFD based thermo-hydraulic performance analysis of an artificially roughened solar air heater having equilateral triangular sectioned rib roughness on the absorber plate International Journal of Heat and Mass Transfer, 70, 1016–1039 https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.11.074 67 [12] Singh, I., & Singh, S (2018) CFD analysis of solar air heater duct having square wave profiled transverse ribs as roughness elements Solar Energy, 162, 442–453 https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.01.019 [13] Bhagoria, J L., Saini, J S., & Solanki, S C (2002) Heat transfer coefficient and friction factor correlations for rectangular solar air heater duct having transverse wedge shaped rib roughness on the absorber plate Renewable Energy, 25(3), 341–369 https://doi.org/10.1016/s0960-1481(01)00057-x [14] Ngo, T T., & Phu, N M (2019) Computational fluid dynamics analysis of the heat transfer and pressure drop of solar air heater with conic-curve profile ribs Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 139(5), 3235–3246 https://doi.org/10.1007/s10973019-08709-4 [15] Phu, N M., & Van Hap, N (2020) Performance Evaluation of a Solar Air Heater Roughened with Conic-Curve Profile Ribs Based on Efficiencies and Entropy Generation Arabian Journal for Science and Engineering https://doi.org/10.1007/s13369-020-04676-3 [16] Maithani, R., Kumar, A., Gholamali Zadeh, P., Safaei, M R., & Gholamalizadeh, E (2019) Empirical correlations development for heat transfer and friction factor of a solar rectangular air passage with spherical-shaped turbulence promoters Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 139(2), 1195–1212 https://doi.org/10.1007/s10973-019-08551-8 [17] Khan, J A., Hinton, J., & Baxter, S C (2002) Enhancement of Heat Transfer with Inclined Baffles and Ribs Combined Journal of Enhanced Heat Transfer, 9(3–4), 137–151 https://doi.org/10.1080/10655130215738 [18] Jedsadaratanachai, W., & Boonloi, A (2019) FLOW AND HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF AIR IN SQUARE CHANNEL HEAT EXCHANGER WITH CSHAPED BAFFLE: A NUMERICAL STUDY Frontiers in Heat and Mass Transfer, 13 https://doi.org/10.5098/hmt.13.23 [19] Dutta, P., & Hossain, A (2005) Internal cooling augmentation in rectangular channel using two inclined baffles International Journal of Heat and Fluid Flow, 26(2), 223–232 https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2004.08.001 68 [20] Dutta, P., & Dutta, S (1998) Effect of baffle size, perforation, and orientation on internal heat transfer enhancement International Journal of Heat and Mass Transfer, 41(19), 3005–3013 https://doi.org/10.1016/s0017-9310(98)00016-7 [21] Ary, B K P., Lee, M S., Ahn, S W & Lee, D H (2012) The effect of the inclined perforated baffle on heat transfer and flow patterns in the channel International Communications in Heat and Mass Transfer, 39(10), 1578–1583 https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2012.10.010 [22] Sunil CHAMOLI, N S T (2014) Numerical Based Heat Transfer and Friction Factor Correlations of Rectangular Ducts Roughened With Transverse Perforated Baffles 2, 11, Walailak Journal of Science and Technology https://doi.org/10.14456/WJST.2014.33 [23] Menasria, F., Zedairia, M., & Moummi, A (2017) Numerical study of thermohydraulic performance of solar air heater duct equipped with novel continuous rectangular baffles with high aspect ratio Energy, 133, 593–608 https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.05.002 [24] Phila, A., Eiamsa-ard, S., & Thianpong, C (2019) Thermal Performance Evaluation of a Channel Installed with Inclined-Baffle Turbulators Arabian Journal for Science and Engineering, 45(2), 609–621 https://doi.org/10.1007/s13369-019-04097-x [25] Aghaie, A Z., Rahimi, A B., & Akbarzadeh, A (2015) A general optimized geometry of angled ribs for enhancing the thermo-hydraulic behavior of a solar air heater channel – A Taguchi approach Renewable Energy, 83, 47–54 https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.04.016 [26] Mohammadi, M., Abadeh, A., Nemati-Farouji, R., & Passandideh-Fard, M (2019) An optimization of heat transfer of nanofluid flow in a helically coiled pipe using Taguchi method Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 138(2), 1779–1792 https://doi.org/10.1007/s10973-019-08167-y [27] Miansari, M., Valipour, M A., Arasteh, H., & Toghraie, D (2019) Energy and exergy analysis and optimization of helically grooved shell and tube heat exchangers by using Taguchi experimental design Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 139(5), 3151– 3164 https://doi.org/10.1007/s10973-019-08653-3 69 [28] Heydari, O., Miansari, M., Arasteh, H., & Toghraie, D (2020) Optimizing the hydrothermal performance of helically corrugated coiled tube heat exchangers using Taguchi’s empirical method: energy and exergy analysis Journal of Thermal Analysis and Calorimetry https://doi.org/10.1007/s10973-020-09808-3 [29] Chauhan, R., Singh, T., Kumar, N., Patnaik, A., & Thakur, N S (2017) Experimental investigation and optimization of impinging jet solar thermal thu by Taguchi method Applied Thermal Engineering, 116, 100–109 https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.01.025 [30] Luan, N T., & Phu, N M (2020) Thermohydraulic correlations and exergy analysis of a solar air heater duct with inclined baffles Case Studies in Thermal Engineering, 21, 100672 https://doi.org/10.1016/j.csite.2020.100672 [31] Chaube, A., Sahoo, P K., & Solanki, S C (2006) Analysis of heat transfer augmentation and flow characteristics due to rib roughness over absorber plate of a solar air heater Renewable Energy, 31(3), 317–331 https://doi.org/10.1016/j.renene.2005.01.012 [32] Yilmaz, M (2003) The effect of inlet flow baffles on heat transfer International Communications in Heat and Mass Transfer, 30(8), 1169–1178 https://doi.org/10.1016/s0735-1933(03)00182-9 [33] Kreith, F.; Berger, S.A.: Mechanical Engineering Handbook.CRPress, Boca Raton (1999) [34] Công ty TNHH Phát triển Ứng dụng Kỹ nghệ – SAV, Chế tạo máy sấy nông sản/ lúa lượng mặt trời sử dụng ống nhiệt thủy tinh chân không, Hội thảo báo cáo kết nghiên cứu giới thiệu sản phẩm Tiểu dự án “Nghiên cứu chế tạo máy sấy nông sản/ lúa lượng mặt trời hiệu suất cao”, Bộ Khoa học Công nghệ, Hà Nội, 2013 [35] Mai Thanh Phong, Phan Đình Tuấn, Chế tạo ứng dụng hệ thống thiết bị sấy cà phê sử dụng kết hợp lượng mặt trời sinh khối Khoa học Công nghệ, 2012, 50 (2):247-252 [36] Nguyễn Văn Hạp, Thiết kế xác định thông số công nghệ sấy số nông sản dược liệu lượng mặt trời, Đại học Bách Khoa TPHCM, TP Hồ Chí Minh, 2006 70 [37] Ngô Thiên Tứ, Đánh giá khả ứng dụng Bộ thu dạng máng để cung cấp nước nóng cho mơ hình khử muối phương pháp phun – tách ẩm, Đại học Bách Khoa TPHCM, TP Hồ Chí Minh, 2014 [38] Nguyễn Minh Phú, Nguyễn Văn Hạp, Ngô thiên Tứ, “ Nghiên cứu kiểu nhám gia nhiệt khơng khí lượng mặt trời để tăng hiệu suất nhiệt” Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, 2020 [39] Nguyen Thanh Luan and Nguyen Minh Phu "Thermohydraulic Performance and Entropy Generation of Baffled Channel: Numerical Analysis and Optimization." Journal of Thermophysics and Heat Transfer (2021): 1-11 [40] Nguyen Minh Phu, Pham Ba Thao, and Nguyen Van Hap "Effective efficiency assessment of a solar air heater having baffles spaced with different successive ratios." Case Studies in Thermal Engineering 28 (2021): 101486 [41] Nguyen Thanh Luan, and Nguyen Minh Phu "First and second law evaluation of multipass flat-plate solar air collector and optimization using preference selection index method." Mathematical Problems in Engineering 2021 (2021) SCIE, IF 1.305 [42] Frank M White, Fluid Mechanics 7th ed., Mc-Graw Hill, 2011 [43] ASHRAE Standard 93–97, Method of Testing to Determine the Thermal Performance of Solar Bộ thu, (1977) [44] Nguyễn Minh Phú, Tính tốn nhiệt động lực truyền nhiệt dùng phần mềm EES, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2018 [45] ANSYS FLUENT Theory Guide, ANSYS Inc., Canonsburg, PA, USA (2015) [46] J Holman, Experimental methods for engineers, 8th ed., McGraw-Hill, 2012 71 PHẦN III PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM (tất văn có sẵn, chủ nhiệm cần photo đính kèm sau nội dung trên, sử dụng lý hợp đồng với phịng kế tốn Chủ nhiệm đề tài khơng đính vào báo cáo Khi lý, báo cáo in thành 03 cuốn, đó, 01 đóng bìa mạ vàng, 02 đóng bìa cứng thường 01 đĩa CD) Hợp đồng thực đề tài nghiên cứu khoa học Thuyết minh đề tài phê duyệt Quyết định nghiệm thu Hồ sơ nghiệm thu (biên họp, phiếu đánh giá, bảng tổng hợp điểm, giải trình, phiếu phản biện) Sản phẩm nghiên cứu (bài báo, vẽ, mô hình ) 72 ... 1.8 CẤU TẠO BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 24 HÌNH 1.9 BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI KIỂU ỐNG NHIỆT THỦY TINH CHÂN KHÔNG (SAV, 2012) 28 HÌNH 1.10 CẤU TẠO BỘ THU NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI (MAI THANH... nghiên cứu khảo sát đặc tính nhiệt - thu? ?? lực thu lượng mặt trời gia nhiệt khơng khí có cánh hướng dịng Dải thơng số khảo sát bao gồm: số Reynolds khoảng 5000 đến 20000, góc nghiêng cánh (a) từ 30... trời cần thu lượng mặt trời Bộ thu lượng mặt trời thường sử dụng để làm nóng nước khơng khí Đối với gia nhiệt khơng khí lượng mặt trời (Solar air heater – SAH), khơng khí thổi qua bề mặt hấp thụ