TY - JOUR ID - TI - NUMERICAL STUDY OF NATURAL CONVECTION FROM TWO PARALLEL HORIZONTAL CYLINDERS ENCLOSED BY CIRCULAR CYLINDER دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر AU - PY - 2008 VL - 15 IS - 1 SP - 51 EP - 69 JO - Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية SN - 1813162X 23127589 AB - In this paper, numerical solution is presented for the steady state, two dimensional natural convection heat transfer from two parallel horizontal cylinders enclosed by circular cylinder. The inner cylinders are heated and maintained at constant surface temperature, while the outer cylinder is cooled at constant surface temperature. Boundary fitted coordinate system is used to solve governing equations. The vorticity-stream function and energy equations is solved using explicit finite deference method and stream function equation solved by successive iteration method. (20)Deferent cases are studied cover rang of Rayleigh number from (1,000) to (25,000) based on the inner cylinder diameter. These cases study the effect of the varying inner cylinders position horizontally and vertically within outer cylinder on the heat transfer and buoyancy that causes the flow. Outputs are displayed in terms of streamline, isothermal contours and local and average Nusselt number. The results showed that the position of the inner cylinders highly affects the heat transfer and flow movements in the gap. At low Rayleigh numbers the average Nusselt number increases with increase of horizontal distance between inner cylinders but the state is reversed at high Rayleigh numbers, while the average Nusselt number is increases with inner cylinder moving down at all Rayleigh numbers. The optimal position of inner cylinders for maximum and minimum heat transfer is located at each Rayleigh number so can be employed in isolation process or cooling process.

أنجز في هذا البحث دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر ثنائي البعد في الحالة المستقرة من اسطوانتين متوازيتين أفقيتين ضمن حيز أسطواني. تسخن الاسطوانتين الداخليتين في حالة ثبوت درجة حرارة السطح وتتماثلان تماماً بينما تبرد الاسطوانة الخارجية في حالة ثبوت درجة حرارة السطح أيضاً. استخدم نظام الإحداثيات المطابقة للحدود في حل المعادلات الحاكمة. تم حل معادلتي دوامية-دالة انسياب والطاقة باستخدام طريقة الفروقات المحددة الواضحة(Explicit) أما معادلة دالة الانسياب فتم حلها باستخدام طريقة التكرار المتعاقب. تمت دراسة (20) حالة مختلفة تمثل تأثير تغير موقع الاسطوانتين الداخليتين أفقيا وعمودياً ضمن الاسطوانة الخارجية على انتقال الحرارة وقوة الطفو المسببة للجريان ولمدى أعداد رالي بين (25,000-1,000). وقد مثلت النتائج بشكل مخططات ثبوت درجة الحرارة ودالة الانسياب وعدد نسلت الموضعي والمعدل. تبين ان موقع الاسطوانتين الداخليتين يؤثر بصورة فعالة على انتقال الحرارة وحركة المائع ضمن الحيز.وقد اظهرت النتائج بان معدل عدد نسلت يزداد بزيادة المسافة الافقية بين الاسطوانتين الداخليتين في أعداد رالي الواطئة بينما يحصل العكس في اعداد رالي العالية، اما بحركة الاسطوانتين الداخليتين باتجاه قعر الاسطوانة الخارجية فان معدل عدد نسلت يزداد في جميع اعداد رالي. وقد تم تحديد الموقع الذي يحصل فيه أقصى معدل لانتقال الحرارة والموقع الذي يحصل فيه أدنى معدل لانتقال الحرارة عند كل عدد رالي بحيث يمكن الاستفادة منه في عملية العزل لمنع تسرب الحرارة أو في عملية التبريد لزيادة انتقال الحرارة. ER -