Energy exists in various forms and plays a crucial role in global economic development and modernization. Solar energy is a prominent choice among several alternatives as an energy source to meet the demand. To harness solar energy for heating applications, the most basic approach is to transform it into thermal energy through the use of solar thermal collectors (STC). The thermal effectiveness of the dual passage solar thermal collector (DP-STC) is particularly poor. An effective approach to enhancing its thermohydraulic performance (ηTHPP) involves employing turbulators on the absorber plate (AP). This study investigates the impact on ηTHPP of DP-STC provided with single V-shaped staggered baffles (SVSSBs). The impact of various geometrical elements, such as relative staggered baffle position (PB′/PB) ranging from 0.45 to 0.75, relative staggered baffle size (B/HB) from 2.5 to 4.0, and relative roughness pitch (PB/HB) from 1.0 to 2.5, are investigated for Reynolds numbers (ReX) ranging from 3000 to 19000. The remaining geometrical parameters, including the relative roughness height (HB/HC) = 0.40, relative gap position (Gd/Lv) = 0.67, relative gap size g/HB = 1, and angle of attack (αB) = 60°, remained fixed. Notable among the findings of this research is the fact that, SVSSBs performed best in comparison to other turbulators reported in the literature review. The ηTHPP reached its maximum value of 3.67 for the case with SVSSBs with PB/HB = 1.5, PB′/PB = 0.65, andB/HB = 3.5 atReX = 17000. The correlations are also developed for the Nusselt number (NuBP) and friction factor (fBP), using experimental data.

<div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">This study emphasizes the importance of CAE approach in optimizing EGR tube under vibrational load. EGR tube is a weak link in the EGR system and chances of failure due to vibration and relative displacement of mating parts, i.e., overhang or improper support at exhaust manifold, intake manifold, or EGR system. Consideration of the mating parts for the EGR tube is very important to get the realistic resonance frequencies, otherwise it could have some different results in the CAE, which will deviate from the reality. So, it’s important to study the dynamic response on the EGR tube, which needs to be taken care during the design phase. This paper aims to optimize the EGR tube under vibrational load by using CAE techniques and the industry experience as a product expertise. some critical parameter such as damping is very important during the CAE, which can be generated by doing the rigorous testing and how it affects the stress and correspondingly FOS. CAE model of EGR tube is created on which modal and harmonic response analysis is made. The natural frequency and stresses in the EGR tube are assessed by using CAE Tool ANSYS Mechanical. Using the CAE result observations, the changes in design of the EGR tube is done to improve its design. The design of EGR tube is improved by changing thickness, hydroformed corrugations, materials, or using different brackets. The CAE model results is also correlated with the testing results on electrodynamic shaker. EGR tube is assembled on the shaker with engine mating components having the same orientation as on vehicle. The shaker is used to find resonance frequency and to carry durability testing of the EGR tube. The results obtained from CAE model and testing are compared and found satisfactory. All the above efforts enable analysts to make the first time right design.</div></div>