Fulltext

The effects of Reduced Temperature and Pressure on Natural Convection in Rectangular Cavity Filled with a Supercritical Water: a Benchmark Numerical Solution

تأثير درجة الحرارة والضغط المنقصين على انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي داخل تجويف مستطيل مملوء بالماء الخفيف(SCW)

Younis M. Najim يونس محل نجم

AL-Rafidain Engineering Journal (AREJ) مجلة هندسة الرافدين
ISSN: 18130526 Year: 2011 Volume: 19 Issue: 3 Pages: 55-68
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Abstract

AbstractIn this paper, natural convection heat transfer of supercritical water in rectangular enclosure has been investigated in various values of reduced temperature (0.955 1.205) and pressure (1.2 2.0). The right and left sides of enclosure considered to be isotherm with a temperature difference of , while the lower and upper sides of the enclosure was thermally insulated. The width of enclosure is 0.004m. Calculations were performed for Rayleigh number ( ), Prandtl number ( ). The values of Ra and Pr are governed by the fluid temperature and pressure which are controlled by reduced temperature( ) and reduced pressure ( ). Streamlines, isotherms and mean Nusselt numbers are presented. It is found that the temperature distribution and flow field are affected by the reduced temperature and pressure. The results also show that the maximum Nusselt number could be obtained at the same specification of geometry and temperature difference increases as the pressure reach the critical pressure. Keyword: Natural convection, supercritical Water, reduced temperature and pressure

ألخلاصةفي هذا البحث، تم دراسة تأثير درجة الحرارة والضغط المنقصين على انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي داخل تجويف مستطيل مملوء بالماء الخفيف (SCW)، حيث اشتملت الدراسة على مدى من درجات الحرارة المنقصة بينما كانت القيم للضغط المنقص ، وقد اعتبرت درجة حرارة جانبي التجويف الأيمن والأيسر ثابتتين وبفرق درجات حرارة مقداره 0.0323K، أما الجانبان العلوي والسفلي فقد فرضا على أنهما معزولين عزلاً حرارياً. وفقا لذلك فان قيم رالي كانت وقيم براندتل ، يتم احتساب الخواص الفيزيائية للماء الخفيف عند درجة الحرارة والضغط ، وبالتالي فان المتغيرين الرئيسيين في هذه الدراسة هما درجة الحرارة والضغط المنقوصين ( ). حيث أظهرت النتائج تأثراً كبيراً في توزيع درجات الحرارة وجريان الماء الخفيف (SCW) وانتقال الحرارة بهذين المتغيرين. كما بينت النتائج أيضا أن القيم القصوى لعدد نسلت تزداد كلما اقترب ضغط الماء الخفيف(SCW) من الضغط الحرج تحت نفس الظروف.

Keywords

Keyword: Natural convection --- supercritical Water --- reduced temperature and pressure