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Impact of chimney divergence and sloped absorber on energy efficacy of a solar chimney power plant (SCPP)

  • A numerical study is carried out meticulously to scrutinize the impact of different shapes of chimneys like circular (outer dia, dc), convergent (outer dia, 0.5dc), divergent (outer dia, 1.5dc), sudden contraction (outer dia, 0.5dc), and sudden expansion (outer dia, 1.5dc) on the performance of an SCPP. Furthermore, the parametric impact with different chimney divergence angles (CDA, ϕ), and ground absorber slope angle (GSA, γ) on the SCPP performance is also scrutinized. Optimum divergence angle (ϕ=+0.75◦) enhances the power generation up to ~ 47% (76 kW) with a horizontal ground absorber surface. An increase or decrease in CDA lessens the power generation. With a sloped ground absorber angle γ=0.6◦, the gain in power generation is 60% (82 kW). The study of combination of ground sloped absorber (γ=0.6◦) and divergent chimney (ϕ=+0.75◦) shows enhancement of the power generation upto 80% (92 kW) more than the classical Manzaranes plant.

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Metadaten
Author:Dipak Kumar Mandal, Nirmalendu Biswas, Nirmal K Manna, Ali Cemal Benim
open access (DINI-Set):open_access
Qualitätssicherung:peer reviewed
open access :Gold - Erstveröffentlichung mit Lizenzhinweis
Fachbereich/Einrichtung:Hochschule Düsseldorf / Fachbereich - Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Document Type:Article
Year of Completion:2023
Language of Publication:English
Publisher:Elsevier
Parent Title (English):Ain Shams Engineering Journal
Article Number:102390
URN:urn:nbn:de:hbz:due62-opus-42410
DOI:https://doi.org/10.1016/j.asej.2023.102390
ISSN:2090-4495
Tag:Chimney divergence angle; Efficiency; Power generation; Regression analysis; Sloped absorber surface; Solar chimney power plant (SCPP)
Corresponding Author:Ali Cemal Benim
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Release Date:2023/10/12
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