Performance prediction of three sides hemispherical dimple roughened solar duct

Le présent article porte sur les résultats d’une enquête expérimentale menée sur des conduits de chauffage à air solaire de fosette concave et rugueux à une et trois côtés et examine les effets des paramètres de rugosité et d’écoulement sur les résultats d’efficacité thermique. La présente étude est réalisé sous la gamme de nombres de Reynolds de 250012500, la longueur de rugosité relatif de 8-15 et la hauteur de rugosité relative de 0,018-0,045. L'augmentation de la température du fluide (de l'air) s'écoulant sous un conduit de fossette concave à trois côtés est de 34,87% supérieure à celle d'un conduit de fosette à un côté. La gamme de dépassement de la température de la plaque pour un conduit rendu rugueux sur trois côtés est nettement inférieure (12,5 à 28,5 °C) par rapport au conduit rugueux sur un côté (17,5 à 35,5 °C). L'efficacité thermique maximale est obtenue avec une longueur de rugosité relatif de 12 et une hauteur de rugosité relative de 0,036. L’augmentation de l’efficacité thermique de trois côtés par rapport au conduit rugueux à un côté est de 44-56% pour des variations de p/e et de 39-51% pour des variations de e/Dh. The present paper deals with the results of experimental investigation conducted upon one and three sides concave dimple roughened solar air heater ducts and examine the effects of roughness and flow parameters on thermal efficiency results. The present investigation is carried under the Reynolds number range of 2500-12500, relative roughness pitch of 8-15 and relative roughness height of 0.018-0.045. The augmentation in fluid (air) temperature flowing under three sides concave dimple roughened duct is found to be 34.87% more than one side roughened duct. The plate temperature excess range for three sides roughened duct is significantly lower (12.5-28.5˚C) compared to one side roughened duct (17.5-35.5˚C). The maximum thermal efficiency is obtained at relative roughness pitch of 12 and relative roughness height of 0.036. The augmentation in thermal efficiency of three sides over those of one side roughened duct is found to be 44-56 % for varying p/e and 39-51 % for varying e/Dh.