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Investigation of shroud geometry to passively improve heat transfer in a solar thermal storage tank

机译：研究护罩几何形状以被动地改善太阳能储热罐中的热传递

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摘要

A shroud and baffle configuration is used to passively increase heat transfer in a thermal store. The shroud and baffle are used to create a vena contracta near the surface of the heat exchanger, which will speed up the flow locally and thereby increasing heat transfer. The goal of this study is to investigate the geometry of the shroud in optimizing heat transfer by locally increasing the velocity near the surface of the heat exchanger. Two-dimensional transient simulations are conducted. The immersed heat exchanger is modeled as an isothermal cylinder, which is situated at the top of a solar thermal storage tank containing water (Pr = 3) with adiabatic walls. The shroud and baffle are modeled as adiabatic, and the geometry of the shroud and baffle are parametrically varied. Nusselt numbers and fractional energy discharge rates are obtained for a range of Rayleigh numbers, 105 ≤ RaD ≤ 107, in order to determine optimal shroud and baffle configurations.
机译：护罩和挡板配置用于被动地增加热量存储中的热量传递。护罩和挡板用于在换热器表面附近形成腔收缩，这将局部加快流动速度，从而增加热传递。这项研究的目的是通过局部提高换热器表面附近的速度来研究优化热传递的护罩的几何形状。进行二维瞬态仿真。浸入式热交换器以等温圆柱体为模型，该圆柱体位于装有绝热壁水（Pr = 3）的太阳能蓄热罐的顶部。护罩和挡板的模型为绝热模型，并且护罩和挡板的几何参数变化。对于一定范围的瑞利数（105≤RaD≤107），可得到Nusselt数和分数能量排放率，以便确定最佳的罩和挡板配置。

著录项

  • 作者

    Zemler, Matthew Keene.;

  • 作者单位

    Embry-Riddle Aeronautical University.;

  • 授予单位 Embry-Riddle Aeronautical University.;
  • 学科 Mechanical engineering.
  • 学位 M.S.M.E.
  • 年度 2012
  • 页码 50 p.
  • 总页数 50
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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