research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
Numerical Simulation of the Collector Angle Effect on the Performance of the Solar Chimney Power Plant
نمذجة رقمية لتاثير زاوية المجمع على سلوك الجريان في منظومة مدخنة شمسية لتوليد القدرة

Authors: Abbas J. Jubear عباس جاسم جبير --- Waheeds S. Mohammad وحيد شاتي محمد --- Arkan k. Al-Taaie اركان خلخال حسين
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2016 Volume: 12 Issue: 2 Pages: 79-89
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Sloped solar chimney system is a solar chimney power plant with a sloped collector. Practically, the sloped collector can function as a chimney, then the chimney height can be reduced and the construction cost would be reduced.The continuity, Naver-stockes, energy and radiation transfer equations have been solved and carried out by Fluent software. The governing equations are solved for incompressible, 3-D, steady, turbulent standard model with Boussiuesq approximation to develop for the sloped solar chimney system in this study and evaluate the performance of solar chimney power plant in Baghdad city of Iraq numerically by Fluent (14) software with orking conditions such as solar radiation intensity (300,450,600,750 and 900 W/m2), and collector which angle (0°, 15° and 30°).The results show that the change of collector angle has considerable effects on the performance of the system.The velocity increases when the collector angle increases and reach to the maximize value at a collector angle (30°). The temperature increase with the collector tile angle increase at solar intensity times (7:30,8:15,9,10 AM) but decrease at 12:30 PM) corresponding to solar intensitIes. The study show that Iraqi wather are suitable for this system.

ان نظام المدخنة الشمسية المائل عبارة عن مدخنة قدرة شمسية يكون فيها وضع المجمع الشمسي مائلا بزاوية والذي يمكن وصفه دالة للمدخنة,حيث بالامكان تخفيض كلفة انشاء المدخنة وذلك بسبب التخفيض الذي سوف يحصل في ارتفاع المدخنة.تم حل معادلات الاستمرارية والزخم والطاقة والاشعاع الشمسي باستخدام برنامج Fluent (14).في هذه الدراسة تم اختبار اداء المدخنة الشمسية المائلة خلال جريان لاانضغاطي ,ثلاثي الابعاد, مستقر واضطرابي حيث تم الاستعانة بالموديل الاضطرابي k-ε وذاك لحساب اداء المدخنة الشمسية تحليليا في اجواء بغداد- العراق,حيث كانت ابعاد المدخنة الشمسية الارتفاع 6 م ,قطر المجمع 6م,قطر المدخنة 0.3 م وارتفاع مدخل المجمع 0.1 م وذلك عند ظروف اختبار مختلفة ,شدة الاشعاع الشمسي (300 و 450 و 600 و 750 و900 ) واط/م2 وعند زويا ميل مختلفة للمجمع (30°, 15°, 0°) من ابرز النتائج التي توصل لها البحث هو التاثير الكبير لتغير زاوية المجمع الشمسي على اداء المدخنة الشمسية.حيث نلاحظ ازدياد سرعة الهواء داخل المدخنة بزيادة زاوية ميلان المجمع حث تصل الى اقصى قيمه عند زاوية °30 ,تم التوصل كذلك ان درجات الحرارة تزداد بزيادة زاوية المجمع الشمسي في الاوقات (7:30,8:15,9,10 ق ظ) والمناظرة لشدة الاشعاع الشمسي وتقل عند (12:30) ب ظ. بينت هذه الدراسة ايضا ان اجواء العراق ملائمة لهذا النوع من الانظمة.


Article
Experimental and Numerical Study of Collector Geometry Effect on Solar Chimney Performance
دراسة عملية وعددية لتأثير شكل المجمع على إداء المدخنة الشمسية

Loading...
Loading...
Abstract

There have been many advances in the solar chimney power plant since 1930 and the first pilot work was built in Spain (Manzanares) that produced 50 KW. The solar chimney power plant is considered of a clean power generation that needs to be investigated to enhance the performance by studying the effect of changing the area of passage of air to enhance the velocity towards the chimney to maximize design velocity. In this experimental and numerical study, the reduction area of solar collector was investigated. The reduction area that mean changing the height of glass cover from the absorbing plate (h1=3.8cm, h2=2.6cm and h3=1.28cm). The numerical study was performed using ANSYS Fluent software package (version 14.0) to solve governing equations. The aim of this work was to study the effect of change the height of reduction area to the design velocity (velocity move the blade of turbine at inlet in the chimney). The results showed that the third height (h3=1.28cm) gives the best result because when decreasing the height between the glass cover and absorbing plate, the area between them decreased and the design velocity increased then the efficiency of solar chimney model was increased.

تطورت محطات التوليد الكهربائية بوساطة المدخنه الشمسيه منذ سنه 1930م .محطة الطاقة الشمسية تعد مولدا للطاقة النظيفة. الدراسة الحالية هي عملية وعددية عن منطقة الانخفاض في المجمع الشمسي.منطقة الانخفاض تعني تغير الارتفاع بين سقف المجمع الشمسي وبين صفيحة الامتصاص (قاع المجمع الشمسي) التي تكون ذات بعد معين عن مركز المجمع وهذا البعد يعتمد على حجم النوذج المستعمل.دُرِسٓ تغير ارتفاعات منطقة الانخفاض عمليا وعدديا حيث تم استخدم ثلاثة ارتفاعات ( 3.8، 2.6، 1.28) سم على التوالي.الهدف من هذا البحث هو دراسه تأثير ارتفاعات منطقة الانخفاض على السرعه التصميمية (السرع الذي تقوم بتحريك ريش التوربين الموجودة عند مدخل المدخنة). بينت النتائج ان استخدام الارتفاع 1.28سم هوالافضل والسبب في ذاك عند تقليل الارتفاع بين السقف والقاع تعني تقليل من مساحه الجريان داخل المجمع الشمسي مما يؤدي الى زياده في سرعة الجريان تؤدي الى زياده كفاءة المدخنة الشمسية.


Article
Experimental Study Using the Passive Solar Chimney for Evaporative Cooling With PCM and CFM as a Thermal Energy Storage
دراسة عملية لاستخدام المدخنة الشمسية السلبية في التبريد ألتبخير مع مادة ثنائية الطور ومصفوفة رغوة النحاس كخزان حراري

Authors: Ali D. Salman علي داود سلمان --- Hussien M. Salih حسين مجيد صالح --- Talib K. Murtadha طالب كشاش مرتضى
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2016 Volume: 12 Issue: 3 Pages: 80-98
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, a test room was built in Baghdad city, with (2*1.5*1.5) m3 in dimensions, while the solar chimneys (SC) were designed with aspect ratio (ar) bigger than 12. Test room was supplied by many solar collectors; vertical single side of air pass with ar equals 25, and tilted 45o double side of air passes with ar equals 50 for each pass, both collectors consist of flat thermal energy storage box collector (TESB) that covered by transparent clear acrylic sheet, third type of collector is array of evacuated tubular collectors with thermosyphon in 45o instelled in the bottom of TESB of vertical SC. The TESB was made from metallic iron sheets as a shell and fuelled by paraffin wax as phase change material (PCM). The PCM supported by copper foam matrix (CFM) to enhance thermal conductivity of wax. When heat is released from TESB to the air, a buoyancy force will be generated in chimney gaps. Then a difference in pressure between inside and outside test room leads to induce the air flow to test room through wet corrugated cellulose pad, where evaporative cooling (EC) occurs. Results of experimental work, that achieved in June, for 12 to24 hour in the test day, refer to effectiveness using EC to decrease the room temperature comparing. The system reduces test room temperature of up to 8.5~9.2 oC in 11:00 am to 3:00 pm and at highest effectiveness of EC, while minimum reduces in temperature of up to 3.5 oC in 8:00pm to 3:00 am. Also, the results showed the affectivity to using the TESB, during the night time for ventilation and EC, with lower effectiveness than from day time. The range of EC effectiveness equals 30.5-37.5 with a natural vent, while The maximum air change per hour (ACH) equals (3.8-6.187), and the maximum mass flow rate is equal to (36.651 kg.hr-1) at experimental evaluation of the system’s discharge coefficient value 0.371.

خلال هذه الدراسة العملية, تم بناء غرفة اختبار معزولة بحجم (2*1.5*1.5) متر لكل من الطول والعرض وارتفاع الغرفة المبنية في في مدينة بغداد . بينما صمم كلا المداخن الشمسية ضمن نسبة طول الى عرض الفجوة الهوائية بمقدار اكبر من القيمة الحرجة 12. جهزت غرفة الاختبار بعدة أنواع من المجمعات الشمسية, فهنالك المدخنة العمودية الثابتة ذات الخزان الحراري المسطح والمدهون بدهان اسود غير لماع ومغلفة بسطح نفاذ للضوء وعازل حراريا, وهنالك المدخنة المائلة بزاوية 45 درجة والموصولة بالتوالي مع المدخنة الثابتة لزيادة ارتفاع المدخنة الكلي وتحسين توليد قوة الطفو, في هذه المدخنة ثلاثة خزانات حرارية على طول المدخنة مع وجود فجوتي هواء على طرفي المجمع لجريان الهواء خلالهما من خلال توليد قوة الطفو الازمة عن طريق زيادة انتقال الحرارة الى الهواء مع تامين منع حدوث جريان هواء خلفي. كما تم زراعة مجموعة من الانابيب الزجاجية المزدوجة والمفرغة من الهواء والتي في داخل كل واحده منها انبوب حراري وبدون حشوة (ثرموسايفون) حيث توصل هذه الانابيب المميلة بزاوية 45o الى النصف السفلي من الخزان الحراري للمدخنة الشمسية العمودية الثابتة. تم خزن حرارة الإشعاع الشمسي في المدخنة الشمسية باستخدام خزانات معدنية مغلونة تحتوي على مواد متغيرة الطور لها قابلية على خزن الحرارة ومدعمة برغوة معدنية لتحسين الموصلية الحرارية لمادة الخزن. تستخدم الحرارة المخزونة لتوليد قوة الطفو ومن ثم حث الهواء خلال المدخنة الشمسية وعمل تخلل ضغط داخل الغرفة, للسماح للهواء الخارجي النقي بالدخول عبر فتحات تحتوي على حشوه سليلوزية لها القابلية على امتصاص الماء, وبمرور الهواء فوق سطح الحشوة المبتلة مما يؤدي إلى حدوث التبريد ألتبخيري. أظهرت النتائج العملية والتي تم إجرائها في بداية ومنتصف الشهر السادس, إلى إمكانية خفض درجة حرارة حيز الاختبار ضمن فترة اختبار 24 ساعة متواصلة, حيث إن اقل فرق درجة حرارة بين حيز الاختبار وظرف الهواء الخارجي كانت ما يقارب 3.5 درجة مئوية عند الساعة 20:00 مساءا وكذلك بفرق مماثل يحدث عند الساعة 03:00 صباحا, اما اعلى فرق في درجة الحرارة بمقدار 9.2-8.5 درجة مئوية ويحدث خلال 11:00- 15:00 من عمر فترة الاختبار. كما أظهرت النتائج فعالية استخدام الخزن الحراري الشمسي, لفترة ما بعد المغيب مع ملاحظة انخفاض في فعالية التبريد التبخيري , بلغت مدى فعالية التبريد التبخيري 30.5- 37.5 ضمن جريان الهواء الطبيعي, اما تهوية الحيز فكان بمعدل (3.8-6.187) خلال الساعة ضمن معامل تدفق خلال المنظومة 0.371, واكبر معدل تدفق كتلي للهواء فكان بمقدار .(36.651 kg.hr-1)

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

Arabic and English (3)


Year
From To Submit

2016 (3)