TY - JOUR ID - TI - Experimental and Numerical Studies on Water Cooling Tower Performance AU - Waheed Sh.Mohammad AU - Jalal M. Jalil AU - Essam O. Ali PY - 2007 VL - 25 IS - 4 SP - 512 EP - 533 JO - Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا SN - 16816900 24120758 AB - Theoretical and experimental studies were conducted on forced draftwater cooling tower. In such towers, the heat and mass transfer take placefrom the hot water to the bulk air, which passes through the tower. Thetheoretical study includes two parts, the first part describes the numericalsolution for the water cooling tower governing equations, a two dimension airmomentum equation (Navier-Stocks equations) and air enthalpy equation(energy equation), moisture content and water enthalpy equation. The effectof turbulence was simulated using the k-ε model. The packing-air resistance isdescribed and added to the air momentum equation in y-direction only. Thesecond part highlights the use of three different packing types. This includesthe use of a ceramic packing in two different heights (0.66, 0.48m) in additionto an aluminum packing. A simple comparison between all the above types ofpacking behavior is conducted. The experimental study was conducted usingHilton water cooling tower, which is a counter flow type. The variation inmany variables, which affect the tower efficiency, are described in this part ofthe research including variation heating loads, entering water mass flow ratesand incoming air volume flow rates. The flow field velocity vector for airthrough the tower is plotted, and an accurate behavior of both air and waterproperties was found.

تم إجراء دراسة نظرية وعملية لأبراج تبريد الماء القسرية . حيث يحدث انتقالالحرارة والكتلة من الماء الساخن إلى الهواء المار خلال البرج . الدراسة النظرية شملتجانبين, الجانب الأول تضمن معالجة عددية للمعادلات الحاكمة والخاصة بعمل هذه الأبراج .مثال على ذلك حل معادلات حفظ الكتلة للماء والهواء على حد سواء وكذلك معادلات حفظذات البعدين ومعادلات حفظ الطاقة وتمثلت بمعادلتي (Navier-Stockes) الزخم وهي معادلاتالمحتوى الحراري والمحتوى الرطوبي للهواء ومعادلة المحتوى الحراري للماء , حيث تم حلتم تمثيل .(Finite Difference) المعادلات الذكورة أعلاه باستخدام طريقة الفروق المحددةمود يل. كذلك كان لتأثير مقاومة الحشوة لسرعة جريان (K-ε) الاضطراب من خلال استخدامالهواء خلال البرج نصيبا من هذه الدراسة حيث تم حسابه وإضافة الحد الخاص به إلى معادلةفقط. أما الجانب الثاني فقد جاء موضحا الاستخدام النظري لثلاثة أنواع (y) الزخم باتجاه أل(0.66 and 0.48 m) من الحشوات, حيث تضمن استخدام حشوة سيراميكية بارتفاعين مختلفينبالإضافة إلى الحشوة الأصلية من الألمنيو م. حيث أجريت مقارنة مبسطة بين نتائج الأنواعالثلاثة الذكورة آنف ا, وتم الحصول على نتائج مقبولة من خلال إجراء هذه المقارنة . الدراسةوالذي هو من النوع القسري ذو (Hilton) العملية أجريت من خلال استخدام برج التبريد نوعالجريان المتعاكس . تضمنت هذه الدراسة دراسة تأثير متغيرات عديدة وكل ما من شانه أن يحسن كفاءة برج التبريد, مثال على ذلك معدل تدفق الماء الساخن إلى البرج, معدل التدفقالحجمي للهواء المار خلال البرج إضافتا إلى دراسة الحمل الحراري . تم إيجاد تخمين دقيقللهواء خلال البرج وكذلك إيجاد تخمين دقيق لتصرف خواص (Flow-Field) لحقل الجريانالهواء والماء ومعدل الحرارة والكتلة المنتقلة من الماء إلى الهواء. كذلك تم التوصل إلى كل مامن شانه أن يحسن كفاءة أبراج التبريد وهو طبيعة شكل ومعدن الحشوة المستخدمة إضافتاإلى معدل التدفق الحجمي للهواء الداخل إلى البرج. ER -