Experimental investigation for enhancement of heat transfer and friction factor through using V-pattern ribs along with semi-circular perforated manner
Notice bibliographique
Résumé
• V-pattern ribs with semi-circular perforations were used to enhance heat transfer. • Nusselt number ( Nu ) and friction factor ( f ) showed significant improvement. • Nu increased by 11.44 %, and f decreased by 5.24% vs non-perforated ribs. • The highest thermal performance factor ( TPF ) of 2.53 was achieved. • Correlation equations predict nu and f with errors under 8.89 % and 4.46 %. The installation of ribs to alter fluid flow patterns and produce swirling flow, which disrupts the thermal boundary layer, is a well-established method for enhancing heat transfer in solar air heaters. However, this approach often leads to pressure loss in the flow channel and heat accumulation at the rib base. To address these issues, perforated ribs have been introduced. This research experimentally investigates the heat transfer enhancement of V-pattern ribs, where the base of the ribs was perforated with semi-circular holes of varying sizes and numbers. The Nusselt number ( Nu ), friction factor ( f ) and thermal efficiency ( η eff ) were calculated, and the optimization of the rib configurations was evaluated using the thermal performance factor ( TPF ). In the experiment, air was used as the working fluid in a fully turbulent regime, with a constant irradiation flux provided by a solar simulator. The results demonstrated that semi-circular hole perforations at the rib base effectively reduced pressure drops in the flow channel by allowing smoother fluid flow through the perforations. Simultaneously, heat transfer was enhanced due to flow separation, reattachment, swirling, and jet formation, which disrupted the thermal boundary layer. Compared to non-perforated V-pattern ribs, Nu and η eff increased by 11.44 % and 15.06 %, respectively, f decreased by 5.24 %, and TPF rose by 15.89 %, achieving a maximum value of 2.53. Furthermore, the developed correlation equations showed strong agreement with the experimental data, accurately predicting both Nu and f .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».