臺灣能源期刊發行
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臺灣能源期刊論文全文
臺灣能源期刊第2卷第1期內容
出刊日期：March, 2015
- 題目
- 應用於建築物通風且配置肋條之太陽熱能吸收板模擬分析
- Title
- Numerical Simulation of Ribbed Solar Absorbing Plates for Building Ventilation
- 作者
- 黃柏齊、張克勤
- Authors
- Po-Chit Huang, Keh-Chin Chang
- 摘要
- 本文探討自然通風系統中吸收板表面構型對於管道內部流場以及溫度場的影響。相較一般傳統的平板構型，本研究針對吸收板表面加裝了不同型式的肋條，並利用數值模擬計算來求解肋條周圍的速度以及溫度變化，分析不同位置的肋條以及周圍區域在熱傳分布上的趨勢。而在自然對流的條件下，肋條的表面形狀對於熱傳以及管道內部流阻影響很大，因此先討論不同截面形狀的肋條在相同擺放間距以及肋條高度下的流場差異，再探討特定構型的肋條高度以及擺放間距對於出口流量的影響。從結果觀察到增加過多的肋條表面積會消耗掉過多管內流體動能，且造成流場阻塞現象；因此對於肋條管道而言，並非增加肋條數量以及表面積就能達到提升出口流量的成效，需要考慮到肋條之間流場的相互影響。本研究在固定管道高度為50 mm的條件下，結果顯示出肋條高度比(e/H = 0.1)以及擺放間距(p/e = 3)的V形肋條可提供較高的出口流量。
- 關鍵字
- 太陽通風、人工粗糙度、自然對流、數值熱傳
- Abatract
- A numerical study for the effects of the roughened surface structure of the solar absorbing plates in ventilation duct on the natural ventilation rate is conducted. Various shapes, including the rectangular, arc, and equilateral triangular configurations, of ribs are investigated, while the conventional flat - plate configuration is used as the baseline case. Two factors of high heat transfer rate and low drag force play important roles in determination of the ventilated air flow rate. It is found that the equilateral triangular ribs yield the best heat transfer augmentation than the others. The ventilated air flow rate in the solar absorbing plate equipped with the equilateral triangular ribs associated with relative height (e/H) of 0.1 and relative roughness height (p/e) of 3 is the highest among the all investigated cases.
- Keywords
- solar ventilation, artificial roughness, natural convection, numerical heat transfer