TY - JOUR ID - TI - Numerical investigation on heat transfer enhancement and turbulent flow characteristics in a high aspect ratio rectangular duct roughened by intersecting ribs with inclined ribs دراسة عددية حول تحسين أنتقال الحرارة وخصائص التدفق المضطرب في قناة مستطيلة ذات نسبة عالية للجوانب مخشنة بواسطة حزوز متقاطعة مع حزوز مائلة AU - Ali H. F. Theeb علي حسين فاضل ذيب AU - Munther Abdullah Mussa منذر عبدالله موسى PY - 2020 VL - 26 IS - 5 SP - 20 EP - 37 JO - Journal of Engineering مجلة الهندسة SN - 17264073 25203339 AB - In this study, the effect of intersecting ribs with inclined ribs on the heat transfer and flow characteristics of a high aspect ratio duct has been numerically investigated. The Relative roughness pitch (P/e) is 10 and the Reynolds number range from 35,700 to 72,800. ANSYS (Fluent-Workbench 18.0) software has been utilized to solve the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations with the Standard k-ε turbulence model. Three ribbed models have been used in this study. Model 1 which is a just inclined ribs, Model 2 which has a single longitudinal rib at the center with inclined ribs and Model 3 which has two longitudinal ribs at the sides. The results showed that the heat transfer rate has been enhanced when the intersecting ribs are used. Model 3 has achieved the highest overall thermal performance. The increasing in Nusselt number ratio (Nu / 〖Nu〗_(s )) for Model 3 and 2, relative to Model 1, are 13.19% and 7.03%, respectively. Consequently, the hybridizing by intersecting ribs with inclined ribs is considered as an advantageous technique to enhance the heat transfer.

في هذا العمل الحالي, تم أجراء دراسة نظرية في خصائص انتقال الحرارة والجريان لتأثير الحزوز المتقاطعة مع الحزوز المائلة من خلال مجرى هوائي ذو نسبة العرض إلى الارتفاع كبيرة. وكانت نسبة المسافة بين الحزين الى أرتفاع الحز تساوي 10 ونسبة أرتفاع الحز الى القطر الهيدروليكي تساوي 0.068. وقد أستخدم برنامج ANSYS (Fluent-Workbench 18.0) في حل معادلات ال(RANS) بأستخدام نموذج الاضطراب( Standard k-ε). وقد أدى أستخدام الحزوز المتقاطعة الى توليد دوامات جديدة في كل نقطة تقاطع أضافة الى الدوامات الاولية المتولدة في الجهة الرئيسية للحزوز المائلة. لذا فان انتقال الحرارة في الجهة الخلفية للحزوز المائلة قد تحسن. وبالتالي تم تحسين الاداء الحراري الكلي. وقد تم أستخدام ثلاث نماذج مخشنة لدراسة هذه الحالة. النموذج 1 عبارة عن حزوز مائلة تمامًا ، أما النموذج 2 فيحتوي على حز طوليً واحدً في الوسط مع الحزوز المائلة ، أما النموذج الثالث فيحتوي على حزين طوليين على الجانبين. أظهرت النتائج ان معدل انتقال الحرارة قد تحسن عند أستخدام الحزوز المتقاطعة. وقد أظهر النموذج 3 أعلى القيم في الأداء الحراري الكلي. لذلك, فأن التهجين بأستخدام الحزوز المتقاطعة مع الحزوز المائلة يعتبر تقنية مجدية لتحسين أنتقال الحرارة. ER -