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Colector Solar Térmico Rugoso con Costillas en Forma de S: Optimización Paramétrica Usando la Técnica AHP-MABAC

Autores: Kumar, Khushmeet; Kumar, Sushil; Prajapati, Deoraj; Samir, Sushant; Thapa, Sashank; Kumar, Raj

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Colector Solar Térmico Rugoso con Costillas en Forma de S: Optimización Paramétrica Usando la Técnica AHP-MABAC


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Toma de decisiones multicriterio
SSRs
Colector solar térmico
Parámetros geométricos
Número de Nusselt
Factor de fricción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El examen actual utilizó un enfoque de toma de decisiones multicriterio (MCDM) para optimizar los parámetros de rugosidad de las costillas en forma de S (SSR) en un ducto de colector solar térmico (STC) utilizando aire como fluido de trabajo. Se probaron diferentes SSR para identificar la combinación de parámetros que resultara en el mejor rendimiento. Los parámetros geométricos, como el paso de rugosidad relativa (PR/eRH), variaron de 4 a 12, la altura de rugosidad relativa (eRH/Dhd) de 0.022 a 0.054, el ángulo de arco (alphaArc) de 30 grados a 75 grados, y el ancho de rugosidad relativa (WDuct/wRS) de 1 a 4. El número de Nusselt (NuRP) y el factor de fricción (fRP), hallazgos que impactan el rendimiento del STC, dependen de los SSR. Las mediciones de rendimiento muestran que ninguna combinación de parámetros de SSR conduce a la mejor tasa de transferencia de calor con una baja mejora en la fricción. Por lo tanto, se utilizó una estrategia híbrida de toma de decisiones multicriterio que emplea el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) para la significancia de los criterios y la Comparación de Área de Aproximación de Frontera Mult Atributiva (MABAC) para el ranking de alternativas, con el fin de determinar qué combinación de parámetros geométricos resultará en el rendimiento óptimo de un STC rugoso. Este trabajo emplea una técnica híbrida de MCDM para optimizar la efectividad de un STC rugoso con SSR. Para optimizar los parámetros de diseño de los SSR, este estudio utilizó la técnica híbrida AHP-MABAC para la evaluación analítica de un STC rugoso. Los resultados de la optimización mostraron que el STC rugoso con SSR alcanzó el rendimiento óptimo en PR/eRH = 8, eRH/Dhd = 0.043, alphaArc = 60 grados y WDuct/wRS = 3.

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