NGHIÊN cứu THỰC NGHIỆM về TĂNG CƯỜNG TRUYỀN NHIỆT và MA sát TRONG ỐNG COLLECTOR KHÔNG KHÍ có NHÁM NHÂN tạo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -o0o - HOÀNG NAM HƯNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TĂNG CƯỜNG TRUYỀN NHIỆT VÀ MA SÁT TRONG ỐNG COLLECTOR KHƠNG KHÍ CĨ NHÁM NHÂN TẠO EXPERIMENTAL STUDY ON AUGMENTED HEAT TRANSFER AND FRICTION IN SOLAR AIR HEATER DUCT WITH ARTIFICIAL ROUGHNESS Chuyên ngành: Kỹ thuật Nhiệt Mã số học viên: 1570316 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2019 Cơng trình hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG - HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN MINH PHÚ Chữ ký : Cán chấm nhận xét 1: TS VÕ KIẾN QUỐC Chữ ký - Cán chấm nhận xét 2: PGS TS BÙI TRUNG THÀNH Chữ ký Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch: GS.TS Lê Chí Hiệp Thư ký: TS Hà Anh Tùng Ủy viên: TS Nguyễn Văn Hạp CBPB1: TS Võ Kiến Quốc CBPB2: PGS.TS Bùi Trung Thành Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HOÀNG NAM HƯNG Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 28/12/1988 Nơi sinh: Nghệ An Chuyên ngành: MSHV: 1570316 KỸ THUẬT NHIỆT TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TĂNG CƯỜNG TRUYỀN NHIỆT VÀ MA SÁT TRONG ỐNG COLLECTOR KHƠNG KHÍ CĨ NHÁM NHÂN TẠO” II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: I ❖ Phân tích đặc tính dịng chảy ống có nhám nhân tạo sử dụng phần mềm ANSYS Fluent 19.2 ❖ Chế tạo mơ hình thực nghiệm mơ hình gia nhiệt khơng khí có nhám nhân tạo ❖ Viết chương trình tính tốn số liệu thực nghiệm EES ❖ Xây dựng phương trình thực nghiệm để tính tốn truyền nhiệt tổn thất áp suất collector có nhám nhân tạo ❖ Đánh giá hiệu truyền nhiệt so với collector dạng ống trơn khơng có nhám nhân tạo thơng qua tham số hiệu nhiệt thủy lực III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: 11/02/2019 11/6/2019 TS NGUYỄN MINH PHÚ Tp HCM, ngày 11 tháng năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách Khoa, Khoa Cơ Khí, Bộ mơn Cơng nghệ Nhiệt lạnh tồn thể giảng viên bạn học viên tạo điều kiện cho tơi hồn thành khóa học cao học Xin gửi lời tri ân đến giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Minh Phú Thầy tận tình dẫn, định hướng, giải thích, đơn đốc giúp tơi giải các vấn đề trọng yếu, qua hiểu hoàn thành nội dung nghiên cứu luận văn Trong trình làm luận văn, cố gắng dành nhiều tâm huyết, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận góp ý nhận xét q thầy bạn nhằm luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Hoàng Nam Hưng Trang i TĨM TẮT LUẬN VĂN Luận văn trình bày tổng quan lượng mặt trời, gia nhiệt khơng khí sử dụng lượng mặt trời với hấp thụ sử dụng nhám nhân tạo Thực mô động lực học lưu chất tính tốn - CFD nhằm xác định đặc tính dịng khơng khí chuyển động ống có nhám dạng “3w” Số liệu mơ thực theo biến số độc lập chiều cao nhám tương đối (e/Dh) từ 0.026 đến 0.043, bước nhám tương đối (P/e) từ đến 20 số Reynolds (Re) từ 4000 đến 20000 Kết cho thấy e/Dh = 0.043, P/e = 10 Re = 20000, dịng khơng khí chuyển động ống có biên dạng tối ưu cho trao đổi nhiệt với số điểm tái đính kèm tối đa Luận văn thực lấy số liệu thực nghiệm kiểm chứng cách chế tạo sấy khơng khí theo chuẩn ASHREA 93-97, thay xạ mặt trời nguồn nhiệt nhân tạo không đổi q = 1000 W/m2 Các biến số độc lập lấy giá trị tương tự phần CFD Kết cho thấy: Khả truyền nhiệt hệ số ma sát tối đa đạt e/Dh = 0.043, P/e = 10 Re = 20000, tương tự phần CFD Tham số hiệu nhiệt – thủy lực đạt giá trị tối đa 1.66 Từ số liệu có cách thay đổi thơng số q trình thực nghiệm, luận văn đề xuất phương trình Nusselt phương trình hệ số ma sát ống có nhám dạng “3w” với biến số e/Dh, P/e Re Cuối cùng, luận văn đưa đánh giá hiệu nhám nhân tạo, sai số hàm lập số liệu tính tốn Trang ii ABSTRACT The thesis presents an overview of solar energy, solar air heater with absorber plate using artificial roughness Nest, computational fluid dynamics (CFD) is used to clarify the flow pattern of air movement in the SAH duct thereby determining the characteristics of air flow moving in the tube with “3w” style roughness The simulated data are carried out by adopting independent variables: relative roughness height (e/Dh) from 0.026 to 0.043, relative roughness pitch (P/e) from to 20 and Reynolds number (Re) from 4000 to 20000, respectively The results showed that the air flow in the tube has the best profile for heat transfer with maximum reattachment points at e/Dh = 0.043, P/e = 10 and Re = 20000 Thesis performed empirical data by manufacturing a collector according ASHREA 93-97 standard, replacing solar energy with a constant artificial heat source q = 1000 W/m2 Independent variables gets the same value as the CFD chapter The results showed that the maximum heat transfer capacity and friction factor achieved at e/Dh = 0.043, P/e = 10 and Re = 20000, are similar to CFD chapter Maximum thermo hydraulic parameter is 1.66 Based on the data collected from the test runs for “3w” roughness duct for various combinations of the roughness parameters, correlations are also developed for heat transfer and friction factor in terms of e/Dh, P/e and Re Finally, thesis provided assessments of the effect of artificial roughness, the error between the developed correlations and the experimental data Trang iii LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn nghiên cứu thực hướng dẫn khoa học giảng viên T.S Nguyễn Minh Phú Để hồn thành luận văn này, tơi sử dụng tài liệu ghi mục Tài liệu tham khảo, ngồi khơng sử dụng tài liệu tham khảo khác mà không ghi Tôi xin cam đoan không chép kết nghiên cứu, cơng trình khoa học người khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2019 Hoàng Nam Hưng Trang iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii ABSTRACT iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC KÝ HIỆU x CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Đối tượng nghiên cứu .2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Các phương trình sở 1.6 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tình hình nghiên cứu .7 2.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 2.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 18 2.2 Kết luận 21 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG SỐ 25 3.1 Giới thiệu 25 3.2 Mơ tả tốn mơ số 26 3.2.1 Thiết kế hình học 26 3.2.2 Tạo lưới kiểm tra độc lập lưới 27 3.2.3 Điều kiện biên phương trình tính tốn .32 3.2.4 Lựa chọn mơ hình rối .35 3.3 Kết mô số 35 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng thông số e/Dh, P/e, Re 36 3.3.2 So sánh với nhám tròn 40 CHƯƠNG 4: MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM 44 4.1 Mô tả thực nghiệm 44 4.1.1 Ống thí nghiệm .44 4.1.2 Nguồn nhiệt 45 4.1.3 Tấm hấp thụ 46 4.2 Phương tiện đo sai số .47 Trang v 4.2.1 Đo nhiệt độ .47 4.2.2 Đo lưu lượng 48 4.2.3 Đo áp suất .50 4.2.4 Đo dòng điện điện áp 51 4.3 Kết thảo luận .52 4.3.1 Sai số thực nghiệm 52 4.3.2 Ảnh hưởng bước nhám tương đối P/e 54 4.3.3 Ảnh hưởng chiều cao nhám tương đối e/Dh .59 CHƯƠNG 5: PHÁT TRIỂN PHƯƠNG TRÌNH NUSSELT VÀ HỆ SỐ MA SÁT 63 5.1 Phương trình Nusselt 63 5.2 Phương trình hệ số ma sát 67 5.3 Nhận xét thực nghiệm 71 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 6.1 Kết luận 72 6.2 Kiến nghị 73 PHỤ LỤC .75 Phụ lục Code EES tính lưu lượng gió từ tổn thất áp suất [28] 75 Phụ lục Code tính tốn số Nusselt, hệ số ma sát, tham số hiệu nhiệt – thủy lực [28] 76 Phụ lục Code lập hàm Nusselt, hàm hệ số ma sát từ số liệu thực nghiệm [28] 78 Phụ lục Mơ hình tính tốn SAH [32] 79 Phụ lục Bảng số liệu thực nghiệm .83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 LÝ LỊCH HỌC VIÊN 88 Trang vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biểu đồ số nắng trung bình thành phố Hồ Chí Minh (Baulch cộng sự, 2017) Hình 1.2 Biểu đồ xạ mặt trời miền Bắc, Trung, Nam (Trịnh Quang Dũng, 2009) Hình 1.3 Dạng mơ hình thí nghiệm (Kumar cộng sự, 2016) .4 Hình 2.1 Cấu tạo thu lượng mặt trời Hình 2.2 Bộ gia nhiệt khơng khí đối lưu cưỡng có trữ nhiệt (Kumar cộng sự, 2016) Hình 2.3 Mặt cắt hấp thụ có gân hình hyperbol (Thakur cộng sự, 2017) Hình 2.4 Tấm hấp thụ có gân hình chữ S (Kumar cộng sự, 2016) 10 Hình 2.5 Tấm hấp thụ có cung xẻ rãnh (Hans cộng sự, 2017) .10 Hình 2.6 Bề mặt hấp thụ Karmare Tikebar 11 Hình 2.7 Bề mặt hấp thụ có gân hình W (Lanjewar cộng sự, 2011) 12 Hình 2.8 Phân tích dịng ống tam giác có gân ellip với Re = 4000 có bước nhám tương đối P/e (a) 10 (b) (Kumar cộng sự, 2017) 13 Hình 2.9 Ống hình tam giác có gân nhám (Kumar cộng sự, 2017) 14 Hình 2.10 Vùng truyền nhiệt gân ngang dạng sóng hình vng (I Singh S Singh, 2018)15 Hình 2.11 Các dây hình vịng cung bề mặt hấp thụ (Kumar Saini, 2009) 15 Hình 2.12 Ảnh hưởng độ cao nhám e = mm (a), mm (b), mm (c) (I Singh S Singh, 2018) 16 Hình 2.13 Ảnh hưởng bước nhám tương đối P/e = 4(a), (b), 10 (c), 12 (c) (I Singh S Singh, 2018) 17 Hình 2.14 Ảnh hưởng số Re = 3000 (a), 9000 (b), 15000 (c) (I Singh S Singh, 2018) 18 Hình 2.15 Bộ thu lượng mặt trời kiểu ống nhiệt thủy tinh chân khơng (SAV, 2012) 19 Hình 2.16 Cấu tạo thu lượng mặt trời (Mai Thanh Phong cộng sự, 2012) 20 Hình 2.17 Sợi nhơm sử dụng làm nhám nhân tạo 22 Hình 2.18 Xốy trước sau nhám (I Singh, and S Singh, 2018) .22 Hình 2.19 Nhám có dạng Hyperbolic (Thakur cộng sự, 2018) 23 Hình 2.20 Nhám có dạng 3w nghiên cứu .23 Hình 3.1 Hình dạng mơ ống tốn 26 Hình 3.2 Hình dạng kích thước mơ nhám nhân tạo 26 Hình 3.3 Mơ hình chia lưới ống trơn .27 Hình 3.4 Mơ hình chia lưới ống có nhám nhân tạo 28 Hình 3.5 Lựa chọn refinement tăng cường lưới phần sát bề mặt hấp thụ .28 Hình 3.6 Điều chỉnh y+ đến giá trị xấp xỉ 29 Hình 3.7 Lưới trước sau điều chỉnh y+ ≈ 29 Hình 3.8 Kết kiểm tra độc lập lưới ống trơn với chiều cao H thay đổi .30 Hình 3.9 Kết kiểm tra độc lập lưới ống nhám với chiều cao H thay đổi 31 Hình 3.10 Kết kiểm tra độc lập lưới ống nhám với bước nhám tương đối thay đổi 32 Hình 3.11 Thơng số tính chất mơ dịng khơng khí .33 Hình 3.12 Khai báo tiêu chí sai số phương trình .34 Hình 3.13 Biểu đồ sai số theo số lần lặp tính tốn tiêu biểu 34 Hình 3.14 Thiết lập mơ hình rối .35 Hình 3.15 Kết mơ dịng khơng khí ống nhám ứng với trường hợp thay đổi chiều cao nhám tương đối e/Dh 37 Hình 3.16 Kết mơ dịng khơng khí ống với bước nhám tương đối thay đổi .38 Hình 3.17 Kết mơ dịng khơng khí ống với số Reynolds thay đổi 40 Hình 3.18 So sánh dịng chảy khơng khí ống có nhám dạng 3w nhám trịn 41 Hình 3.19 Đồ thị hệ số trao đổi nhiệt hấp thụ với nhám dạng 3w nhám trịn (trên tồn chiều dài hấp thụ) 42 Trang vii nhỏ so với nhám lớn Qua thêm tham số d/D – đường kính nhám tương đối (với d đường kính sợi nhơm nhỏ D đường kính sợi nhơm lớn) q trình tính tốn số Nusselt hệ số ma sát - Nghiên cứu chưa xác định rõ điểm tối ưu thông số e/Dh việc lựa chọn thông số ban đầu Dự kiến thay đổi tham số ban đầu tăng số điểm khảo sát Đơn cử sau: Bước nhám tương đối thay đổi P/e = 7, 10, 13 16 (Chia nhỏ khoảng thay đổi); Chiều cao nhám tương đối thay đổi e/Dh = 0.037, 0.043, 0.053, 0.070 (Thêm giá trị khảo sát) tương ứng với H = 30, 25, 20 15 mm Số Reynolds thay đổi Re = 4000, 8000, 12000 16000 (Chia nhỏ khoảng thay đổi thêm giá trị khảo sát) - Về phương tiện đo lường, cần sử dụng chênh áp kế có dải đo thấp với độ xác giá trị độ chia tốt để xác định hệ số ma sát qua nhám nhân tạo Đề xuất sử dụng chênh áp kế kiểu cột chất lỏng - Về phần ứng dụng thực tiễn, đề xuất sử dụng ánh sáng trực tiếp mặt trời vào sấy số nông sản thủy sản Sơ đồ tính tốn SAH với số Nusselt hệ số ma sát đề xuất xem Phụ lục 74 PHỤ LỤC Phụ lục Code EES tính lưu lượng gió từ tổn thất áp suất [28] function m_dot(DELTAP_orifice,T_o,orifice,D) T_amb=T_o "nhiet khong qua orifice" P_atm=100000 [Pa] "ap suat quyen" beta=orifice/D F_1=0.4333 F_2=0.47 mu=Viscosity(Air,T=T_amb) rho=Density(Air,T=T_amb,P=P_atm) nu=mu/rho f_beta=0.5959+0.0312*beta^2.1-0.184*beta^8 Velocity=0 A_orifice=pi*orifice^2/4 repeat Velocity=Velocity+0.001 Q=Velocity*pi*D^2/4 Re=Velocity*D/nu C_d=f_beta+91.71*beta^2.5*Re^(-0.75)+0.09*beta^4*F_1/(1-beta^4)0.0337*beta^3*F_2 Q_new=C_d*A_orifice*sqrt(2*DELTAP_orifice/((1-beta^4)*rho)) until Q>Q_new m_dot=Q*rho end 75 Phụ lục Code tính tốn số Nusselt, hệ số ma sát, tham số hiệu nhiệt – thủy lực [28] function m_dot(DELTAP_orifice,T_o,orifice,D) T_amb=T_o "nhiet khong qua orifice" P_atm=100000 [Pa] "ap suat quyen" beta=orifice/D F_1=0.4333 F_2=0.47 mu=Viscosity(Air,T=T_amb) rho=Density(Air,T=T_amb,P=P_atm) nu=mu/rho f_beta=0.5959+0.0312*beta^2.1-0.184*beta^8 Velocity=0 A_orifice=pi*orifice^2/4 repeat Velocity=Velocity+0.001 Q=Velocity*pi*D^2/4 Re=Velocity*D/nu C_d=f_beta+91.71*beta^2.5*Re^(-0.75)+0.09*beta^4*F_1/(1-beta^4)0.0337*beta^3*F_2 Q_new=C_d*A_orifice*sqrt(2*DELTAP_orifice/((1-beta^4)*rho)) until Q>Q_new m_dot=Q*rho end $UnitSystem C Pa J {!input} W=0.3 [m] L=1 [m] e=2 [mm]*convert(mm,m) orifice =0.039 [m] "duong kinh orifice" D=0.082 [m] "duong kinh ong" run=TableRUN# {!tra cuu cac thong so thuc nghiem} H=lookup('lookup 2',TableRUN#,'H') P=lookup('lookup 2',TableRUN#,'P') DELTAP=lookup('lookup 2',TableRUN#,'DELTAP') DELTAP_orifice=lookup('lookup 2',TableRUN#,'DELTAP_orifice') T_p=lookup('lookup 2',TableRUN#,'T_p') T_i=lookup('lookup 2',TableRUN#,'T_i') 76 T_o=lookup('lookup 2',TableRUN#,'T_o') "tinh sai so tuong doi" RU_Nusselt=100*UNCERTAINTYOF(Nusselt)/Nusselt RU_Re=100*UNCERTAINTYOF(Re)/Re RU_f=100*UNCERTAINTYOF(f)/f {!tra cac thong so khong khi} cp=Cp(Air,T=T_f) mu=viscosity(Air,T=T_f) rho=Density(Air,T=T_f,P=100000 [Pa]) k=Conductivity(Air,T=T_f) Prdt=Prandtl(Air,T=T_f) Nusselt_s=0.024*Re^0.8*Prdt^0.4 f_s=0.085*Re^(-0.25) {!tinh} echiaDh=e/D_h Pchiae=P/e D_h=4*W*H/(2*(W+H)) T_f=0.5*(T_o+T_i) A_p=W*L Q_u=m*cp*(T_o-T_i) Q_u=HTC*A_p*(T_p-T_f) {HTC: heat transfer coefficient} Nusselt=HTC*D_h/k f=2*D_h*DELTAP/(rho*L*V^2) m=m_dot(DELTAP_orifice,T_o,orifice,D) m=rho*V*A_c A_c=W*H Re=rho*V*D_h/mu Eta=(Nusselt/Nusselt_s)/((f/f_s)^(1/3)) 77 Phụ lục Code lập hàm Nusselt, hàm hệ số ma sát từ số liệu thực nghiệm [28] Nusselt=lookup('lookup 1',row,1) Re=lookup('lookup 1',row,3) Pchiae=lookup('lookup 1',row,4) eChiaDh=lookup('lookup 1',row,2) f=lookup('lookup 1',row,5) dothi2=Nusselt/Re^(0.832828238) dothi3=Nusselt/(Re^(0.832828238)*eChiaDh^(-0.0262748859)) Nusselt_lap=0.0169157244*Re^(0.832828238)*eChiaDh^(0.0262748859)*Pchiae^(0.120372059) dothi2f=f/Re^(-0.371877668) dothi3f=f/(Re^(-0.371877668)*eChiaDh^(0.107099)) f_lap=1.24784434*Re^(-0.371877668)*eChiaDh^(0.107099)*Pchiae^(0.0918731482) saiso=100*abs(Nusselt-Nusselt_lap)/Nusselt saisof=100*abs(f-f_lap)/f 78 Phụ lục Mơ hình tính tốn SAH [32] - Bảng tham số tính tốn SAH - Các bước tính tốn [27] 79 80 81 - Sơ đồ tính tốn [32]: 82 Phụ lục Bảng số liệu thực nghiệm Iter 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 H P Δp ΔpOrifice To Tp Ti (m) (m) (Pa) (Pa) (°C) (°C) (°C) 0.025 0.025 0.025 0.035 0.035 0.035 0.045 0.045 0.045 0.025 0.025 0.025 0.035 0.035 0.035 0.045 0.045 0.045 0.025 0.025 0.025 0.035 0.035 0.035 0.045 0.045 0.045 0.025 0.025 0.025 0.035 0.035 0.035 0.045 0.045 0.045 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 1.4 4.3 11.1 0.5 1.5 4.1 0.3 0.7 1.9 1.6 4.5 12.4 0.6 1.6 4.5 0.3 0.8 2.1 1.6 4.3 11.9 0.6 1.6 4.3 0.3 0.8 1.6 4.3 11 0.5 1.6 0.3 0.7 1.9 186 780 3003 204 768 3005 210 770 3012 208 783 3005 203 787 2998 206 774 3015 205 761 3000 207 786 3001 205 788 3006 208 789 3005 191 768 2997 207 764 2998 83 46.86 39.29 34.09 47.85 38.22 34.49 44.97 36.82 34.99 43.51 37.66 35.35 43.84 37.25 33.59 44.51 38.58 34.98 43.93 37.49 33.43 44.97 35.68 33.7 41.93 35.68 34.38 42.44 37.98 33.4 43.05 36.47 33.99 42.1 36.21 35.18 73.31 57.55 44.34 89.87 64.66 51.82 100.2 70.23 57.12 64.23 52.89 45.55 77.79 58.5 48.9 88.79 65.21 55.93 63.42 51.69 44.37 76.65 55.05 47.99 82.54 62.31 54.06 62.23 52.08 45.18 72.4 56.09 48.57 80.76 60.72 54.29 30 30.3 29.93 30.79 29.92 29.75 28.86 28.95 30.72 29.44 29.29 30.71 29.46 29.78 29.11 31.42 31.73 30.51 31.26 29.89 28.69 31.4 28.91 29.52 29.25 28.75 30.1 29.88 30.96 28.54 30.34 30.05 30.09 30.13 30.37 31.38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trinh Quang Dung, “Photovoltaic technology and solar energy development [1] in Viet Nam”, Tech Monitor, Pages 29-36, 2009 [2] B Baulch, T Duong Do and T Le, "Constraints to the uptake of solar home systems in Ho Chi Minh City and some proposals for improvement", Renewable Energy, vol 118, pp 245-256, 2018 Available: 10.1016/j.renene.2017.10.106 Kumar, Khushmeet, et al “Determination of Effective Efficiency of [3] Artificially Roughened Solar Air Heater Duct Using Ribs.” Distributed Generation & Alternative Energy Journal, vol 30, no 2, 2015, pp 57–77., doi:10.1080/21563306.2015.11432421 [4] D Thakur, M Khan and M Pathak, "Performance evaluation of solar air heater with novel hyperbolic rib geometry", Renewable Energy, vol 105, pp 786797, 2017 Available: 10.1016/j.renene.2016.12.092 [5] K Kumar, D Prajapati and S Samir, "Heat transfer and friction factor correlations development for solar air heater duct artificially roughened with ‘S’ shape ribs", Experimental Thermal and Fluid Science, vol 82, pp 249-261, 2017 Available: 10.1016/j.expthermflusci.2016.11.012 [6] S Farjana, N Huda, M Mahmud and R Saidur, "Solar process heat in industrial systems – A global review", Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 82, pp 2270-2286, 2018 Available: 10.1016/j.rser.2017.08.065 [7] S Karmare and A Tikekar, "Heat transfer and friction factor correlation for artificially roughened duct with metal grit ribs", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol 50, no 21-22, pp 4342-4351, 2007 Available: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2007.01.065 [8] S Sharma and V Kalamkar, "Thermo-hydraulic performance analysis of solar air heaters having artificial roughness–A review", Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 41, pp 413-435, 2015 Available: 10.1016/j.rser.2014.08.051 84 [9] R Arul Kumar, B Ganesh Babu and M Mohanraj, "Thermodynamic performance of forced convection solar air heaters using pin–fin absorber plate packed with latent heat storage materials", Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol 126, no 3, pp 1657-1678, 2016 Available: 10.1007/s10973-0165665-6 [10] V Hans, R Gill and S Singh, "Heat transfer and friction factor correlations for a solar air heater duct roughened artificially with broken arc ribs", Experimental Thermal and Fluid Science, vol 80, pp 77-89, 2017 Available: 10.1016/j.expthermflusci.2016.07.022 [11] A Lanjewar, J Bhagoria and R Sarviya, "Experimental study of augmented heat transfer and friction in solar air heater with different orientations of W-Rib roughness", Experimental Thermal and Fluid Science, vol 35, no 6, pp 986-995, 2011 Available: 10.1016/j.expthermflusci.2011.01.019 [12] R Kumar, V Geol and A Kumar, "A parametric study of the 2D model of solar air heater with elliptical rib roughness using CFD", Journal of Mechanical Science and Technology, vol 31, no 2, pp 959-964, 2017 Available: 10.1007/s12206-017-0148-7 [13] I Singh and S Singh, "CFD analysis of solar air heater duct having square wave profiled transverse ribs as roughness elements", Solar Energy, vol 162, pp 442-453, 2018 Available: 10.1016/j.solener.2018.01.019 [14] S Kumar and R Saini, "CFD based performance analysis of a solar air heater duct provided with artificial roughness", Renewable Energy, vol 34, no 5, pp 12851291, 2009 Available: 10.1016/j.renene.2008.09.015 [15] 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 85 [16] 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 [17] 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 [18] Ngơ Thiên Tứ, Đánh giá khả ứng dụng Collector 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 [19] Nguyen, Minh Phu, et al “Experimental and Numerical Investigation of Transport Phenomena and Kinetics for Convective Shrimp Drying.” Case Studies in Thermal Engineering, vol 14, 2019, p 100465., doi:10.1016/j.csite.2019.100465 [20] I Singh and S Singh, "A review of artificial roughness geometries employed in solar air heaters", Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 92, pp 405425, 2018 Available: 10.1016/j.rser.2018.04.108 [21] A S Yadav and J Bhagoria, “Heat transfer and fluid flow analysis of solar air heater: A review of CFD approach,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 23, pp 60–79, 2013 [22] A S Yadav and J L Bhagoria, “A Numerical Investigation of Turbulent Flows through an Artificially Roughened Solar Air Heater,” Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, vol 65, no 7, pp 679–698, 2014 [23] ASHRAE Standard 93–97 Method of Testing to Determine the Thermal Performance of Solar Collector, 1977 [24] Frank M White, Fluid Mechanics – 7th edition, Fluid meter, University of Rhode Island, 2011, pp 423-424 [25] S Singh, “Performance evaluation of a novel solar air heater with arched absorber plate,” Renewable Energy, vol 114, pp 879–886, 2017 86 [26] D Gupta, S Solanki, and J Saini, “Thermohydraulic performance of solar air heaters with roughened absorber plates,” Solar Energy, vol 61, no 1, pp 33–42, 1997 [27] V S Bisht, A K Patil, and A Gupta, “Review and performance evaluation of roughened solar air heaters,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 81, pp 954–977, 2018 [28] Nguyễn Minh Phú, Tính tốn nhiệt động lực & truyền nhiệt dùng phần mềm EES TP HCM: Đại học Quốc gia TP HCM, 2018 [29] S Kline and F Mcclintock, “Describing Uncertainties in Single-Sample Experiments,” Mechanical Engineering, Vol 75, pp 3-8, 1953 [30] P J Bezbaruah, R S Das, and B K Sarkar, “Thermo-hydraulic performance augmentation of solar air duct using modified forms of conical vortex generators,” Heat and Mass Transfer, vol 55, no 5, pp 1387–1403, 2018 [31] Phu, N.M., Tuyen, V & Ngo, T.T., “Augmented heat transfer and friction investigations in solar air heater artificially roughened with metal shavings”, Journal of Mechanical Science and Technology, vol 33, no 7, pp 1-9, 2019 [32] Ahn, S W., “The effects of roughness types on friction factors and heat transfer in roughened rectangular duct”, International Communications in Heat and Mass Transfer, 28(7), 933–942, 2001 87 LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên : HOÀNG NAM HƯNG Ngày sinh : 28/12/1988 Nơi sinh : Nghệ An Địa liên lạc : Số 26, Huỳnh Văn Nghệ, P Phú Lợi, Thủ Dầu Một, Bình Dương Nơi cơng tác : Trung tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng Bình Dương Điện thoại : 0933 520 731 / 0933 717 336 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2006 – 2010 : Học Đại học ĐH Nông Lâm TP HCM – Khoa Cơ Khí 2015 – : Học Cao học ĐH Bách Khoa TP HCM – Ngành Kỹ Thuật Nhiệt Q TRÌNH CƠNG TÁC 2011 – : Trung tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng Bình Dương – Số 26, Huỳnh Văn Nghệ, P Phú Lợi, TP Thủ Dầu Một, Bình Dương 88 ... THUẬT NHIỆT TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TĂNG CƯỜNG TRUYỀN NHIỆT VÀ MA SÁT TRONG ỐNG COLLECTOR KHƠNG KHÍ CĨ NHÁM NHÂN TẠO” II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: I ❖ Phân tích đặc tính dịng chảy ống có nhám. .. trình thực nghiệm để tính tốn truyền nhiệt tổn thất áp suất collector có nhám nhân tạo ❖ Đánh giá hiệu truyền nhiệt so với collector dạng ống trơn khơng có nhám nhân tạo thơng qua tham số hiệu nhiệt. .. số Nusselt với ống có nhám Nus số Nusselt với ống trơn fr hệ số ma sát với ống có nhám fs hệ số ma sát với ống trơn 1.4 Phương pháp nghiên cứu Có hai phương pháp sử dụng nghiên cứu gồm: (1.1)