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.

This study investigated the performance, combustion, and emissions of a modified low heat rejection (LHR) diesel engine fueled with a blend of 90% coconut waste cooking oil (CWCO) biodiesel and 10% diethyl ether (DEE). The engine combustion chamber components were coated with 300μm lanthanum-doped partially stabilized zirconia for thermal insulation. Engine testing was performed at varied loads from 0-100% using an eddy current dynamometer. Exhaust emissions, including hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), and smoke were measured. Compared to conventional diesel, the CWCO-DEE blend showed a 3% higher brake thermal efficiency of 33.4% and 2.42% lower brake-specific fuel consumption at full load. HC, CO, and smoke emissions decreased by 18% (39 ppm), 11%, and 19% at higher loads with the blend. However, NOx emissions increased slightly by 21.2%. The DEE compensated for CWCO's lower cetane number and viscosity, while the LHR coating enhanced combustion by providing thermal insulation, raising exhaust gas temperatures by 13%. The improved efficiency and reduced emissions demonstrate the potential of optimized biodiesel-additive blends in conjunction with LHR engine modifications to sustainably utilize inexpensive waste cooking oil feedstocks as renewable diesel replacements. However, further optimization of blend compositions, additives, and coatings is needed to balance performance benefits against possible NOx increases. This study highlights a promising combined approach leveraging engine design and fuel advancements.