夜间回收余热太阳能烟囱性能分析及改进-国际期刊2021年24卷1期

工程科学与技术，国际期刊24（2021）1夜间余热回收太阳能烟囱的性能分析Mukundjee Pandeya，Biranchi Narayana Padhia，Biranchi，Ipsita Mishraba印度奥里萨邦布巴内斯瓦尔751003国际信息技术学院机械工程系b印度奥里萨邦布巴内斯瓦尔752050百夫长技术管理大学机械工程系阿提奇莱因福奥文章历史记录：收到2020年2020年9月1日修订2020年11月27日接受2021年1月7日在线提供关键字：太阳能烟囱的CFD模拟余热回收换热器太阳能烟囱Syltherm-800空气的热力学性质Syltherm-800的热力学性质A B S T R A C T太阳能烟囱是产生人造风驱动风力涡轮机的最佳方法之一。但与之相关的主要问题是，它依赖于太阳能，因此不能在夜间使用。本工作的目的是修改现有的模型，使其可以用于发电，即使在夜间和多云的条件。有很多方法可以回收不同行业的废热，但太阳能烟囱可以提供一种主要的可能方法来回收它。废热可用于加热太阳能烟囱集热器的底座或吸收器Ansys 2019 R1已用于计算流体动力学（CFD）验证和分析带热回收热交换器的太阳能烟囱。采用铝合金换热板，以Syltherm-800为传热介质，与烟囱底部附近的空气进行换热。分析了热媒流体入口温度、热媒流体质量流量、空气环境温度、热媒流体换热板直径等参数对烟囱式太阳能集热器性能的影响。此外，最大转换效率达到约5%，这与在正常白天条件下操作的太阳能烟囱相比更高。目前工作的局限性与白天储存热量有关，或者在烟囱作业期间应持续供应废热。在本文中，作者提出了一个CFD方法的修改和改进的太阳能烟囱在曼萨纳雷斯（西班牙）与废热回收换热器夜间使用。©2020 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍风能是丰富和免费的，因此可以利用我们的能源需求。它是太阳能的一种形式，因为它是由于地球上不同地方的温度差异而产生的此外，可以通过在该区域或其周围区域的集中热通量的帮助下在有限区域内建立温度梯度来产生人工风[1]。为了研究大冒险魔鬼的行为，开发了一个实验室尺度模型，在核心涡周围设置了不同的边界条件[2]。一些研究人员已经开发出人工龙卷风，命名为大气涡流发动机;并通过在其底部放置风力涡轮机来提取能量[3]。制造人造风的有效方法之一是使用太阳能烟囱。太阳能烟囱的工作原理与龙卷风的工作原理相同。工作原理*通讯作者。电子邮件地址：biranchi@iiit-bh.ac.in（B.N. Padhi）。由Karabuk大学负责进行同行审查太阳能烟囱的原理是利用太阳热能产生空气密度差[4]。但与太阳能烟囱相关的问题因此，许多研究者提出了利用太阳能烟囱的余热，采取不同的改进措施，使太阳能烟囱能够连续运行CFD为设计和开发不同改型的太阳能烟囱提供了一种最好的方法，因此在不久的将来可以实施。Al-Kayiem等人[5]表明，通过在与烟囱底部结合的金属通道中使用热烟气，可以显著改善。与传统的太阳能烟囱相比，质量流量增加了12%，性能指标增加了51%，集热器效率增加了64%。 Aurybi等人[6]研究发现，在较低的太阳辐射强度下，余热回收烟囱的性能得到了改善。结果表明，在太阳辐射强度为1000 W/m2时，余热回收烟囱的发电量比传统系统提高了23.1%。 Habibollahzade等人[7]表明，从冷凝器https://doi.org/10.1016/j.jestch.2020.11.0092215-0986/©2020 Karabuk University.出版社：Elsevier B.V.这是一个在CC BY-NC-ND许可证下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页：www.elsevier.com/locate/jestchM. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）12命名法下标和上标符号Cp比热，J/kg-KDi换热板直径，m k导热系数，W/m-KT温度，Kv速度，m/s希腊符号DaDsDpalq入口和出口空气温度差入口和出口HTF温度压力梯度差，Pa吸收系数，1/m动力粘度，kg/m-s密度，kg/m3阿艾奇希伊m_RSC空气进风温度，K烟囱HTF进口高度Syltherm的质量流率-800，kg/s半径太阳能收集器缩写FVMHEHTFP.I有限体积法换热器传热流体性能指数烟囱涡轮机的输出对综合废物能源和太阳能烟囱工厂的性能有显著影响。综合工厂的整体效率被认为是增加了7%和22%的水分含量的减少（从40%到30%）或城市固体废物的进料速率增加了22%。此外，还发现了火用效率在夜间较高;而生产成本在白天较低。Habibollahzade等人[8]发现二氧化碳排放的影响取决于太阳能烟囱的涡轮机进气压力。找到了余热回收系统最佳解点的火用效率和费用率分别为7.56%和406.8 $/h。同时，得出了过热器温差的大小决定了系统的设计效率。Mokheimer等人[9]研究了容量小于50 MW的太阳能塔式燃气轮机热电联产发电厂，低于0.069美元/kWh。此外，太阳能塔燃气轮机热电联产发电厂的平准化电力成本比单独使用太阳能塔降低了50Djimli等人[10]表明，入口和出口速度都随着废热气体回收温度的增加而增加;此外，还发现生产功率率和单位成本也有所提高。Zuo等人[11]研究表明，在热回收烟囱内使用烟道气的喷嘴射流导致在其出口之前产生高温和高速区当高温区向喷嘴出口移动得更近时，可以看到空气的速度更高Hu等人[12]观察到，与传统系统相比，通过以并联方式在烟囱周围使用4个烟道气管，功率输出增加了50%由于废热的贡献，空气温差的增加与太阳辐射相当但是，烟气管的参与被认为会影响太阳辐射的吸收。Fathi等人[13]研究表明，在核热电厂中使用余热回收导致这种联合循环发展的想法是利用核电站冷凝器中可用的废Chen等人[14]的数学计算表明，如果热水温度在50和100 °C。Zang等人[15]废热回收在水-空气交叉流热交换器的帮助下，该系统利用了流经冷却塔的水中储存的废热Cao等人[16]研究发现，使用地热水加热奇姆尼太阳能集热器内部的空气，提高了其性能。此外，质量流率和入口温度的增加本模型的创造性是基于逆流热交换器模型的应用，传热流体（HTF）作为液体，并在环境温度下与空气交换热量此外，液体在基板上的冲击已经被设置为用于两种流体的有效热交换。对于两种流体之间的热交换，现有的模型几乎都采用了平行流型换热器模型在大多数的文献中发现，烟气通道具有很小的接触面积已被用于两种流体之间的热交换。通道没有覆盖流体之间热交换的最大面积。在夜间条件下，几乎没有文献报道使用Syltherm-800作为HTF的太阳能烟囱的废热回收此外，选择了Syltherm- 800和空气的温度依赖性，以确保结果的准确性。然而，在现有的模型中，从文献回顾到现在，使用具有温度无关特性的烟道气与空气进行热交换。考虑到上述文献的不足，建立了西班牙曼萨纳雷斯太阳能烟囱的三维几何模型，并在烟囱底部安装了余热回收系统。该目标是基于不同的参数，如HTF（传热流体）的入口温度，HTF的质量流率，空气的环境温度，和换热板的直径上的性能的废热回收太阳能烟囱在夜间的效果。此外，它提出了一个CFD的解决方案，修改和改进的太阳能烟囱在曼萨纳雷斯（西班牙）与废热回收热交换器，其中热交换器可以提取热量从不同种类的工业废热。2. CFD数值模拟Ansys 2019 R1还用于评估不同参数对烟囱性能的影响图1（a）示出了在逆流型方向上设计的热交换器（HE）;并且HTF和空气之间的接触区域是基础。M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）13太阳能烟囱板。太阳能烟囱的性能仅基于依赖性可变的每分钟指数来考虑;性能指数越大，发电机的转速越高，因此可以提取更多的2.1. 系统描述本文考虑了西班牙曼萨纳雷斯的太阳能烟囱;在Design Modular（Ansys 2019 R1）中使用相同的尺寸进行几何建模在基板下方使用的太阳能烟囱和热交换器（HE）的尺寸见表1。该换热器中使用的传热流体（HTF）是Syltherm-800;因为它是火力发电厂冷凝器中最常用的流体在烟囱底板下方使用热交换器的目的是通过太阳能热电厂回收废热。图1（a）显示了Manzanares的太阳能烟囱的几何形状，以及Ansys Design Modular 2019 R1中带有热回收热交换器的太阳能图1（b）示出了几何形状的啮合。太阳能烟囱底部的热交换器基本上是两个平行的圆形平板;在它们之间，syltherm-800流经中心的管道，并从其周边流出。2.2. 系统验证网格化在西班牙曼萨纳雷斯的实验装置中验证了太阳能烟囱;验证数据[18]如图所示。图2（a）& 2（b）. 在Design Modular中对太阳能烟囱进行建模后，采用Ansys 2019 R1进行结构四面体网格划分，计算结果与实验值吻合较好。此外，对于某些零件，如热交换器板，由于网格重叠而导致网格划分失败;已应用虚拟拓扑选项然后，进行网格独立性检验网格细化已按顺序完成，元素编号为92104 、105713 、114143、121533、137467、147307、178607和203323。从图3（a）&可以看出，3（b）对于后两种网格，各解的上升气流速度之差 小于1%。所以，网格表1曼萨纳雷斯太阳能烟囱的尺寸[17]。对象尺寸烟囱高度，hc195 m烟囱半径，rc5 m集热器的平均屋顶高度，h sc1.8m集热器半径，r sc122 m图1b.太阳能烟囱的啮合。图2a. Haaf等人和本工作对上升气流速度的比较。图2b. Haaf等人的比较。和目前的工作温度。图1a.带HE的太阳能烟囱示意图。为验证问题，选择了具有76，849个节点的178，607个单元，最小和的质量M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）14@r@r@zr@r@z@r不@r¼@r2l@rlr·t@zl@z@ r- 是的- -网格的正交度和偏斜度分别约为0.832601和0.26986。在数值模拟中考虑了一些假设。a) 稳态传热条件已被假定。b) 与光学性能相关的误差已被考虑在内。c) 地表与地面之间的传热主要是通过对流和辐射进行的，而充分发展区的传热主要是通过对流进行的。d) 考虑了上透明表面与烟囱之间的导热e) 空气和HTF（syltherm-800）的物理性质被认为是温度相关的。f) Boussinesq近似方法尚未应用于求解器。图3b.节点数、网格单元的最小和最大尺寸随网格总数的变化。2.3. 调速数学模型@p1/2l@tl0r·！touch@touchlr.@u@t4烟囱内空气的传热是以自然对流为基础的，其强度可由Ray-能量方程：利数（Ra）。2011年1月1日@trw@T@。w@T1Ra¼ DTL3ð1Þr@ rÞþ@zðr@ r@@r@ z@ z r@是其中DT表示空气的温差，L表示太阳能收集器的屋顶高度。如果Ra小于108，则意味着×@rrPu@zPt/5湍流动能：是层流但是，对于108 Ra 1010，那么流动是在<<.我...@2@2！从层流到湍流的转变就像太阳能烟囱-在本研究中，Ra非常大，因此Ra> 1010;并且@tqs@xqus@yqtslrs@x2s@y2因此，可以假设流动是湍流。由于这个标准的k-ε模型已被采用，并在模拟过程中应用。控制热回收太阳能烟囱表示为：连续性方程：1@q@qt0 2qGk其中ek湍流普朗特数分别用rs和rk表示假定模型常数的标准值在0到10-3之间。湍流模型常数的实验确定值为C1 1/4 1： 44、C2 1/4 1：92、rs 1/41： 3和rk 1/41。r@ z@ z太阳能烟囱可输送的功率由[19]给出：Navier-Stokes方程：13@p@p@u0！Σ@李 .@u@tP¼2qAc V2ð7Þ2l@utr@ r rð3Þ其中，Ac =p R，它是流过涡轮机在烟囱中的位置。V是流经涡轮表面区域热syltherm-800输送的能量由下式给出：Q c¼m_CpTho-Thi8转换效率可以定义如下[20]：Pgc¼Qc性能指标由[21]给出：ð9ÞP： I¼Da×qa× A×v × 10 Ω2.4. 溶液技术图3a. 太阳能烟囱的网格独立测试。在Discovery-Aim 2019 R1下使用Ansys固液传热模块和商用采用有限体积法（FVM）进行模拟，问题设置遵循以下步骤。M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）15×a) 基于压力的解算器与绝对速度公式和稳定状态时间确认重力为9.81 m/s2，在x轴上。b) 采用商业Fluent软件[22]，通过有限体积法（FVM）求解流体流动控制方程的所有保守形式和具有RNG修正的k-ε湍流模型的二阶微分方程。c) 具有全浮力效应的增强壁处理条件已应用于近壁处理标准。d) 空气的温度相关物理性质如下[23]：q¼345：57 T- 2：6884-1ð11ÞCp¼ 1： 3864× 10-13 T4- 6： 4747× 10-10 T2 1： 0234×10-6 T2- 4： 3282× 10-4T 1： 3864× 10-10 1： 0613ð12Þ版权所有© 2018-2019上海市徐汇区宜兰路108号×10-10 T2- 2： 3758× 10-7 T2- 1： 7082× 10-4 T- 7：488×10-3ð13Þl¼2： 5914× 10-15 T3- 1： 4346× 10-11 T2 5： 0523×10-8 T 4： 1130× 10-6ð14Þe) syltherm-800的温度依赖性物理性质如下[24]：q¼-1：0263157T- 1： 36× 10315Cp¼ 1： 708T 1： 1077× 10316k1/4-5：7534× 10-4T2- 1： 8752× 10-4 T1： 9002× 10-117l¼6： 672× 10-13 T4- 1： 5660× 10-9 T3- 1： 3882× 10-6 T2-5： 5412× 10-4T 8： 4866× 10-218f) 太阳辐射方程已通过Dos辐射模型求解[25]。g) 空气的吸收系数和散射系数取为0，而热系数和折射率分别取为0.00331和1。h) 根据表2中提供的数据，应用了太阳能烟囱材料的性能。i) 在定义单元区条件之后，边界条件被选择为：● 入口空气？压力入口，● 出风口？压力出口，● 入口HTF（syl-800）？ 质量流入口，● 出口HTF（syl-800）？ 压力出口，● 墙吸收体（土壤）？吸收率= 0.89，● 玻璃？吸收率= 0.2，● transmittance = 0.89，● 盘子？吸收率= 0.96，和● 墙烟囱（混凝土）？吸收率= 0.71j) 在求解方法中，压力-速度耦合采用SIMPLE格式，压力采用PRESTO格式，空间离散梯度采用最小二乘单元法。动量、湍流动能、湍流耗散率、能量和离散坐标采用二阶迎风格式。能量和输运方程的欠松弛因子取为0.75.k) 这些CFD模拟是在MSI GS 65 Stealth 95 E游戏笔记本电脑中使用i7- 9750 H、CPU@2.60 GHz-2.71 GHz和15.8 GB可用内存进行的。模拟时间模拟的时间约为1.8 × 10 -4秒;并且所有的模拟都模拟了5000次迭代。观察到解是收敛的;当在两次连续迭代之间时，连续性、动量、能量、湍流模型和do的所有标度残差的值都是收敛的。强度方程小于10- 6。3. 结果和讨论3.1. HTF质量流量增加的影响当换热器入口温度为363.15 K，空气环境温度为293.15 K，热交换器板直径为40 m时，热交换器的质量流量在1000~ 3000 kg/s范围内变化图4（a）显示，随着HTF的质量流率的增加，HTF以及空气的温差都从1.92 K减小到0.86 K，并且从1.92 K减小到0.86 K。11.36 K至11.23 K。因为，随着HTF的质量流率的增加，从HTF通过热交换器到空气的热传递速率降低。这导致HTF的出口温度升高;因此，同时降低空气的出口温度。但是，随着HTF质量流量的增加，HE内流动的湍流特性增加。这导致对流膜热传递系数的增加，并且因此在与流动方向垂直的方向上的热传递速率也增加。因此，在热交换器板的中央基部处的热传递速率与其周边部分相比更高，该中央基部正好在烟囱下方。 这可以从图中看出。4（b）HE中心部分的空气温度较高;因为在这种情况下，它是直接提取的CFD结果。此外，随着质量流率的增加，可以看到空气的温度在HE的中心部分从302.949 K增加到305.716K。从图4（c）可以推断，由于在热交换器的中心部分处的热传递速率的增加，空气分子的运动由于由热添加产生的空气密度的差异而增加。这种密度差导致烟囱内空气的压力差从0.953 Pa增加到1.004 Pa。表2与西班牙原型相关的材料。对象材料q（kg/m3）k（W/m-K）Cp（J/kg-K）l（kg/m-s）a（1/m）烟囱混凝土21001.4880–0.6收集器玻璃27000.78840–0.04集电极土壤19001.832200–0.8HTFSyltherm-800当量（十五）当量（十七）当量（十六）当量（十八）–工作流体空气当量（十一）当量（十三）当量（十二）当量（十四）–M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）163.2. HTF入口温度升高的影响图4a. 空气HTF的温度与进入HE入口的质量流率的图4b. 不同质量流率下的空气温度与收集器半径的关系。因此，如图4（c）所示，随着空气压差的增加，烟囱内空气的平均速度也从0.7425 m/s增加到1.004 m/s。 此外，如图4（d）所示，速度的增加仅在出口处有效的收集器，并被认为是增加从0.854米/秒，1.439米/秒。到HE入口的HTF温度变化范围为323.15 ~ 363.15 K，保持HTF的质量流量为2000 kg/s，环境温度为293.15 K，换热板直径为40 m。图5（a）示出了随着HTF到HE的入口温度的增加，HTF的温差和通过太阳能烟囱的空气的温差分别从0.29 K增加到0.95 K和从11.01 K增加到11.31 K。因为，随着HTF入口温度的增加，空气通过热交换器底板获得的热量也增加。从图5（b）可以看出，随着HTF进入换热器的入口温度的升高，太阳能集热器出口处的空气温度升高295.477 K至297.116 K。可以推断，随着HTF增加热量，太阳能烟囱内的空气密度降低。然后，由于密度低，热空气试图向上移动，冷空气急于填充热空气产生的空间空隙因此，如图所示。5（c）;这导致在太阳能烟囱内部 产生 压力 差，0.190 Pa至1.77 Pa。因此，气流的平均速度也从0.199 m/s增加到0.922m/s。此外，从图5（d）可以看出，在收集器出口附近，空气的速度从随着HTF入口温度的增加，0.247 m/s到1.260 m/s。这是因为，烟囱入口处的空气温度曲线的斜率随着HTF入口温度的增加而增加。因此，它清楚地表明，中央部分的HE是更负责，是有效的对流传热与其周边部分相比。3.3. 环境温度当HTF入口温度为363.15 K，HTF质量流量为2000 kg/s，换热板直径为40 m时，太阳能集热器入口处的环境温度在288.15 ~308.15 图6（a）表明，随着环境温度的升高，HTF的温差和空气的温差分别从0.98 K减小到0.78 K和从16.19 K减小到3.16 K。因为，环境温度的升高导致从HTF通过热交换器到空气的热传递速率降低这是由于在两个流体之间的热交换器上产生的温度电势差减小而发生的 这可以从图中看出。6（b）随着入口空气温度的升高，太阳能集热器出口空气温度也从301.606 K升高到313.504 K。因为，很明显，收集器入口温度的升高会导致图4c. 空气的速度压降与到HE入口的质量流率的关系。图4便士不同质量流率下的空气速度与收集器半径的关系M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）17图5a. 空气HTF的温度与HE的入口温度图5d. 对于不同的HE入口温度，空气速度与收集器半径的关系。图5b.对于不同的HE入口温度，空气温度与收集器半径的关系。图6a. 空气的温度HTF与空气的环境温度图5c.空气的速度压降与进入HE的入口温度的关系。图6b. 不同环境温度下的空气温度与集热器半径的关系即使对于来自HE的最低热传递速率，烟囱的入口温度也会增加。从图6（c）可以明显看出，环境温度的升高导致空气密度的降低;因此，压力差也从0.731 Pa增加到76.942 Pa。不仅如此，而且由于热交换器的中心部分处的HTF中的高湍流，与其周边部分相比，存在高的传热速率这也有助于降低烟囱中的空气密度。因此，有两个因素有助于在烟囱中产生密度差。前一个因素是由于环境温度，而后一个因素是由于通过热交换器从HTF到空气的热传递。密度的降低导致压差的增大，因此烟囱内的平均风速也从0.648 m/s增大到0.648 m/s到5.567 m/s。M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）18图6 c. 空气的速度压降与空气的环境温度图7a. 空气导热系数的温度与热交换板直径的关系此外，从图6（d）中可以看出，空气速度仅在HE的中心部分有效;并且随着环境空气温度的增加，空气速度从0.764m/s增加到9.272 m/s3.4. HE面积增加的影响在空气环境温度为308.15 K，热交换器入口温度为363.15 K，质量流量为2000 kg/s的条件下，换热板的直径在40 ~ 120 m之间变化从图7（a）可以看出，随着换热板直径的增加，HTF和空气的温差分别从0.78 K增加到4.02 K和从3.16 K增加到6.47 K。因为，随着换热板直径的增加，HTF和空气之间的传热面积增加。从图7（b）可以看出，随着HE直径的增加，太阳能收集器出口处的空气温度从304.831 K增加到317.441 K，这是因为传热增强。这种传热速率的增加，通过热交换器对空气进行传热，导致空气密度降低。因此，从图7（c）中可以明显看出，空气密度的降低使压差由76.942Pa增 大 到 111.22Pa ， 从 而 使 烟 囱 内 空 气 流 速 由 0.8623m/s 增 大 到6.936m/s。此外，从图7（d）可以看出，随着HE的两种流体之间的接触面积的增加，收集器的中心部分处的空气速度从1.252 m/s增加到10.050 m/s。图7b. 不同热交换板半径下的空气温度与集热器半径的关系图7c. 空气的速度压降与热交换板半径的关系。3.5. 整体性能图6d. 不同环境温度下的空气速度与集热器半径的关系。可以看出，随着几乎所有参数（质量流率、HTF入口温度、环境温度、HE 直径）的增加，废热回收烟囱的性能增加。因为，Da×qa×A× v[22]是性能标准;随着几乎所有上述参数的增加，Da和v都在增加。但转换效率也起着M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）19图7d. 对于不同的热交换板半径，空气速度与收集器半径的关系。图8b. P.I和转换效率随空气环境温度的变化。在运行参数下确定太阳能烟囱因此，本节同时考虑P.I和转换效率，对不同运行参数下烟囱的性能进行比较分析。从图中可以看出。8（a）HE直径增加的性能指标在3869.722 kg-K/s至9698.559 kg-K/s之间变化，与其他参数相比具有最高值。但随着热交换器直径的增加，热交换效率降低了5.227%~ 3.825%，这可能是由于热交换器向大气的对流热损失增加所致。因为，HE直径的增加导致在集热器基底的外周处暴露于大气的表面积增加;并且这导致到大气的对流热损失的增加的然后从图。8（2）P.I的第二高值是由环境温度的升高所显示的，其变化范围为1797.141 ~ 3679. 765 kg-K/s。此外，在这种情况下，随着环境温度的增加，转换效率从0.006%增加到5.225%。然而，从图8（c）可以看出，对于HTF的增加的质量流率，显示了上述参数中的第三高的P.I值，其中P.I在1678.239 kg-K/s至2368.769kg-K/s之间变化。在这种情况下，随着HTF的质量流量的增加，转换效率也从0.019%增加到0.042%。而从图8（d）中可以看出，最后一个是HTF入口温度的增加，P.I在389.482 kg-K/s到2184.051 kg-K/s之间变化。图8a. P.I和转换效率随HE板直径的变化图8c. P.I和转换效率随进入HE入口的质量流量的变化。随着HTF入口温度的升高，转化效率从0.001%增加到0.0352%。图9（a）显示了Di = 120时烟囱内空气的速度等值线;可以推断，烟囱底部附近可达到的最大速度为15.128 m/s。图9（b）显示了Di = 120时烟囱内空气的压力等值线;可以推断，烟囱底部附近产生的最大真空压力为143.93 Pa。从图8（a）和图8（b）可以看出，对于某些特定条件，发现转换效率大于0.1%[18];这是正常白天操作条件下太阳能烟囱的效率。转换效率的最佳值从图8（b）中描绘;并且对于环境温度298.15 K、303.15 K和303.15 K，分别为0.232%、1.758%和5.225%。308.15 K。因此，在某些操作条件下，可以实现5.225%的最大转换效率;这比太阳能烟囱发电厂在白天的转换效率（仅为0.1%）高约5%。4. 结论从上面的讨论可以得出结论，所有四个参数是至关重要的，在废热回收太阳能烟囱的性能增强。但是，其中最重要的是增加HE的直径;这意味着增加HTF和空气之间的接触面积这种情况下的P.I值从3869.72169 kg-K/s变化到9698.55956 kg-K/s。已经M. 作者：Biranchi Narayana Padhi and I.米什拉工程科学与技术，国际期刊24（2021）110引用图8d. P.I和转化效率随HE入口温度的变化。图9a. 对于Di=120的HE，速度随烟囱高度的变化图9b.对于Di=120的HE，压力随烟囱高度的变化观察到空气的速度、温度和压力;所有这些都只在烟囱底部的中心部分有效。此外，与其他参数相比，两种热交换流体之间的接触面积起着最重要的作用。然后，从优先级的角度来看，第二个参数应该是环境温度的增加，而第三个参数是质量流量的增加，最后一个参数是HTF入口温度的增加。此外，废热回收太阳能烟囱的最大转换效率被发现为5.225%;这比在正常条件下操作的太阳能烟囱这种余热回收太阳能烟囱的适应必将提高任何发电厂的性能。竞争利益作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作。[1] L.O. 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