research centers


Search results: Found 10

Listing 1 - 10 of 10
Sort by

Article
Experimental and Numerical Investigation to Evaluate the Performance of Helical Coiled Tube Heat Exchanger
تحقيق عملي وعددي لتقييم أداء مبادل حراري حلزوني الأنبوب

Authors: Qasim Saleh Mahdi قاسم صالح مهدي --- Sahar Abdul Fattah سحر عبد الفتاح عبود --- Firas juma Abd فراس جمعة
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2014 Volume: 18 Issue: 4 Pages: 89-110
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental and Numerical investigation of heat transfer enhancement in shell and helical coil tube heat exchanger is carried out in the present work. Experimental work included design of helical coil heat exchanger with different curvature ratio and coil pitch. Three helical coil tube heat exchangers with different curvature ratio (D/d) 12/1, 15/1, 17/1, 20/1 and 24/1 are studied to choose the optimum one. Four helical coils with different coil pitch 1.8d, 2d, 3d, and 5d has been chosen to study the effect of coil pitch on heat transfer coefficient. From experimental results the curvature ratio 17/1 gives optimum helical coil. Experimental results show increases of coil pitch lead to increasing in heat transfer coefficient of the shell side and indicate that convective heat transfer is increased by Reynolds number as well as Dean Number.Numerical geometry has been built using ansys fluent package 14.1 commercial copy with solid work and gambit software program depends on the optimum design . Numerical results show that the temperature decreases along the coil and the temperature difference effect on heat flow along helical coiled. Also there is different in temperature between each turn. Empirical correlation has been developed to predict Nusselt number at helical coil. The comparison between numerical and experimental results show good agreement.

التحقيق التجريبي والعددي لتحسين انتقال الحرارة لمبادل حراري مكون من أسطوانة (القشرة) وأنبوب حلزوني نفذت في هذا العمل .تضمن العمل التجريبي تصميم مبادل حراري حلزوني مع أفضل نسبة تقوس ودرجة حلزنة. خمسه مبادلات حرارية حلزونية مع نسب تقوس مختلفة24/1, 20/1, 17/1, 15/1, 12/1 درست لاختيار أفضل مبادل حراري حلزوني. أربعة مبادلات حرارية مع درجات حلزنة مختلفة (1.8d, 2d, 3d, 5d) صممت لدراسة تأثير درجة الحلزنة على معامل انتقال الحرارة. الملف الحلزوني الذي له نسبة تقوس17/1 اختير كأفضل ملف حلزوني طبقا للنتائج العملية. زيادة درجة الحلزنة تؤدي إلى زيادة معامل انتقال الحرارة في (القشرة). النتائج العملية تشير إلى إن انتقال الحرارة يزداد بزيادة رقم رينولد بالإضافة إلى رقم ديان.أما الجانب العددي فقد تم استخدام برنامج ansys fluent في رسم الشكل باستخدام برنامج solid workو gambit في التحليل وبالاعتماد على أفضل تصميم. وأظهرت الدراسة العددية ان درجات الحرارة تقل على طول الملف وفرق درجات الحرارة له تأثير على انتقال الحرارة وهناك فرق في درجة الحرارة بين لفة واخرى .تم تطوير معادلة تجريبية لتوقع عدد ناسلت لأنبوب محلزن كما بينت المقارنة بين النتائج العملية والعددية بينت توافق جيد.


Article
Thermo-Hydraulic Performance of Horizontal Circumferentially Ribbed Double Pipe Heat Exchanger
الأداء الحراري-الهيدروليكي لمبادل حراري أفقي مزدوج الأنبوب مضلع بشكل محيطي

Author: . Nawras Shareef Sabeeh . نورس شريف صبيح
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2014 Volume: 18 Issue: 3 Pages: 183-196
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Heat transfer coefficient and pressure drop for water flow inside circumferential ribbed tubes with different rib dimensions have been determined experimentally. The data of ribbed tubes were compared with that of a plain tube. The experimental test section is a horizontal counter flow concentric tube heat exchanger with circumferentially ribbed inner tube. The ribbed tubes tested in this investigation have the ranges: circumferential depth from 0.5 to 1.5 mm and axial pitch distance from 5 to 15 mm. Water was used as the working fluid, where hot water flows in the inner tube and cold water flows in the annulus. The test runs are done at water flow rates ranging between 0.1 and 1.0 m3/h. The inlet cold and hot water temperatures are between 20 and 30 °C and between 40 and 60 °C, respectively. Comparison of experimental data of circumferentially ribbed tubes with smooth tube have shown that the heat transfer coefficient and pressure drop, quantified by means of Nusselt number and friction factor, are around 1.92 to 5.61 and 1.25 to 3.41 times higher than smooth tube depending on the circumferential geometric parameters and mass velocity of the working fluid. New correlations based on the data gathered during this work for predicting Nusselt number and friction factor for the circumferential ribbed tube heat exchanger have been proposed. The proposed correlations can predict the experimental data with average relative error of ± 6% for Nusselt number and ± 5% for friction factor..

تم حساب معامل انتقال الحرارة و هبوط الضغط لتدفق الماء داخل الانابيب المضلعة بشكل محيطي وبأبعاد تضليع مختلفة تجريبيا. بيانات الانابيب المضلعة تم مقارنتها مع تلك الخاصة بالأنبوب الناعم. ان مقطع الاختبار التجريبي هو عبارة عن مبادل حراري افقي متمركز الانبوب ومتعاكس الجريان مع انبوب داخلي مضلع بشكل محيطي. الانابيب المضلعة التي تم اختبارها في هذا البحث لها المديات الآتية: عمق ضلع محيطي من 0,5 الى 1,5 ملم وبعد محوري من 5 الى 15 ملم. استعمل الماء كمائع تشغيل، حيث يتدفق الماء الحار في الانبوب الداخلي و يتدفق الماء البارد في الانبوب الحلقي. ان التجارب المختبرية تم اجراءها بنسب تدفق ماء تتراوح بين 0,1 و 1,0 م3/ساعة. درجة حرارة الماء البارد والساخن تتراوح بين 20 الى 30 و40 الى 60 °م، على التوالي. مقارنة البيانات التجريبية للأنابيب المضلعة بشكل محيطي مع الانبوب الناعم توضح بان معامل انتقال الحرارة وهبوط الضغط، حددت كميا بواسطة رقم نسلت ومعامل الاحتكاك، حوالي 1,92 الى 5,61 و 1,25 الى 3,41 مرة اعلى من الانبوب الناعم معتمدة على شكل التضليع المحيطي والسرعة الكتلوية لمائع التشغيل. تم اقتراح معادلة ارتباط جديدة مستندة على البيانات التي تم جمعها في هذا العمل لحساب رقم نسلت ومعامل الاحتكاك لمبادل حراري ذو انبوب مضلع بشكل محيطي. ان معادلة الارتباط المقترحة من الممكن ان تحسب البيانات التجريبية بمعدل خطأ نسبي ±6% بالنسبة لرقم نسلت و±5% بالنسبة لمعامل الاحتكاك.-


Article
Experimental and Numerical Investigation to Evaluate the Performance of U-Longitudinal Finned Tube Heat Exchanger
تحقيق عملي ونظري لتقييم أداء مبادل حراري من نوع الأنبوب المزعنف بزعانف طولية على شكل حرف U

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental and numerical investigation has been performed in this work to evaluate the performance for U-longitudinal finned tube heat exchanger. Four pairs of U-shaped longitudinal fins were selected and manufactured from copper material and welded on the straight copper tube. The inner tube is inserted inside insulated galvanized tube, sheet and roll insulation (arm flux) and glass wool have been utilized to cover inner and outer surface of galvanized tube for reducing heat losses. Air at various mass flow rates (0.03 to 0.07)kg/sec flows through annuli and de-ionized water at Reynold's numbers ranging from (270 to 1900) flows through the inner tube. Performance of (smooth and finned) tube heat exchanger was investigated experimentally. Experimental results showed (1.744 to 2.534) enhancement ratio when using U-longitudinal fins. Empirical correlations for air, water were represented by Nusselt's number. Numerical simulation has been carried out on present heat exchanger to analyze flow field and heat transfer using FLUENT package 14. The comparison between experimental work and numerical results showed good agreement.

في هذه الدراسة, تم انجاز تحقيق عملي وعددي لمبادل حراري من نوع الانبوب المزعنف بزعانف طولية علئ شكل حرف (U) من اجل دراسة اداءه الحراري. اربعة ازواج من الزعانف الطولية ذات شكل (U) تم تصميمها وتصنيعها من مادة النحاس وثبتت علئ انبوب نحاس الذي اولج داخل انبوب مصنع من مادة الكلفنايز ومعزول بعوازل من الداخل والخارج لتقليل الحرارة المفقودة. هواء عند معدلات تدفق كتلية تتراوح بين (0.03 الئ0.07 ) كغم/ثانية يجري خلال الفراغ الحلقي وماء منزوع الايونات ذو ارقام رينولدز تتراوح بين (270 الئ 1900) يجري خلال الانبوب الداخلي. اداء المبادل الحراري بالحالتين ( الاملس والمزعنف ) تمت دراسته. النتائج العملية بينت ان نسبة التحسين كانت (1.744 الئ 2.534) في حال استخدام المبادل الحراري ذو الانبوب المزعنف. علاقات تجريبية لجانب الهواء والماء تم تقديمها بدلالة رقم نيسلت. محاكاة عددية تم انجازها للمبادل الحراري لتحليل جريان المائع وانتقال الحرارة باستخدام البرنامج المتخصص 14ANSYS FLUENT. بينت المقارنة بين النتائج العملية والعددية وجود تطابق مقبول.


Article
Experimental and Numerical Investigation to Enhance the Performance of Helical Coiled Tube Heat Exchanger by Using Turbulators
دراسة عملية وعددية لتحسين أداء مبادل الحراري ذو أنبوب ملتف حلزوني باستخدام العوائق

Loading...
Loading...
Abstract

In the present work, numerical and experimental investigation is carried out to evaluate the performance of helical coiled tube heat exchanger with wire coil insert. Experimental work included design of wire coiled and inserted into a vertically positioned plain copper helical tube heat exchanger. The effects of wire coil insert with different parameters on heat transfer and friction loss in the helical tube were examined with Dean number ranging from 700 to 2000.The experiments of coiled wire were performed, firstly with three different pitches (P= 15, 20 and 30)mm with constant circular cross section(a=1mm), secondly with different cross section (circular and square) at constant pitch 15mm, and thirdly with two different square wire thickness (a =1, 2) mm at constant pitch 15mm. The numerical analysis was carried out to simulate the flow and heat transfer in a helical coil tube with wire coil insert at pitch (15mm) with different flow rates by using ANSYS FLUENT package 14.0. The experimental results showed that the use of tubular leads to a considerable increase in heat transfer and friction loss over those of a smooth coiled tube. The Nusselt number increases with the increasing of Dean number and the reduction in pitch for wire coils. The coiled square wire provides higher heat transfer than the circular one under the same conditions. A new empirical correlations have been developed to predict Nusselt number of the helical coil heat exchanger. Also the comparisons between numerical and experimental results show good agreement.

في البحث الحالي دراسة عددية وعملية لتقييم اداء مبادل حراري ذو انبوب حلزوني بداخله سلك حلزوني شبيهه بالنابض كأداة محسنة لانتقال الحرارة ومقارنة أداؤها في الأنابيب مع الأنابيب الملساء. شمل العمل التجريبي تصميم سلك ملفوف وضع داخل أنبوب حلزوني موضوع بشكل عمودي تم دراسة تأثير أبعاد مولد الدوامات على انتقال الحرارة ومعامل الاحتكاك ضمن رقم دين (700 -2000) .تم اجراء الاختبارات عند متغيرات عديدة للسلك الحلزوني(مولد الدوامات),اولا عند استخدام سلك ذو مقطع دائري بثلاثة ابعاد مختلفة من الخطوة (15و20و30 p=)ملم, ثانيا عند استخدام سلك بمقطعين (دائري ومربع)لخطوة ثابتة(p=15mm)وثالثا عند استخدام سلك ذو مفطع مربع بطول ضلع a=1,2mm))لخطوة ثابتة قدرها((p=15mm.تضمن الجانب العددي نمذجة لسلوك الجريان وانتقال الحرارة للمبادل الحراري باستخدام برنامج حاسوبيANSYS FLUENT 14))لتحديد تأثير السلك الحلزوني بخطوة ثابتة ((P=15mm أظهرت النتائج التجريبية أن استخدام مولدات الدوامة يؤدي إلى زيادة كبيرة في نقل الحرارة وفقدان الاحتكاك اكثر من تلك أنبوب الحلزوني الاملس . يزداد عدد نسلت مع زيادة عدد دين ونقصان الخطوة للسلك الحلزوني. لقد بينت المقارنة بين النتائج العملية والنظرية حصول تطابق جيد بينهما. طورت معادلة تجريبية لتوقع عدد ناسلت لأنبوب حلزوني مع إضافة السلك الحلزوني بالداخل.


Article
Experimental Investigation of Using Evaporative Air Cooler for Winter Air-Conditioning in Baghdad
دراسة عملية باستخدام مبردة الهواء التبخيرية لغرض تكييف الهواء شتاءاً في بغداد

Authors: Zainab Hasson Hassan زينب حسون حسن --- Zainab Hassan Hanash زينب حسن حنش
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2012 Volume: 8 Issue: 4 Pages: 62-73
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents an efficient methodology to design modified evaporative air-cooler for winter air-conditioning in Baghdad city as well as using it for summer air-conditioning by adding a heating process after the humidification process. Laboratory tests were performed on a direct evaporative cooler (DEC) followed by passing the air on hot water through heat exchanger placed in the coolers air duct exit. The tests were conducted on the 2nd of December /2011 when the ambient temperature was 8.1°C and the relative humidity was (68%). The air flow rate is assumed to vary between 0.069 to 0.209 kg/s with constant water flow rate of 0.03 kg/s in the heat exchanger. The performance is reported in terms of effectiveness of DEC, saturation efficiency of DEC, outlet temperature of air and cooling capacity. Heat transfer rate in heat exchanger mode is also estimated. The paper presents the mathematical development of the equations of thermal exchanges through DEC and HE. Prediction of air condition that exits o this system show that the present system could bring the air stream to a comfortable winter zone .

هذا البحث يقدّم نموذج بسيط وفعّال لتطوير مبردة هواء لغرض استخدامها للتدفئة في فصل الشتاء وبما يلائم المناخ في مدينة بغداد، ويتم ذلك بإضافة عملية تسخين بعد عملية الترطيب. تم تصميم وبناء منظومة لهذا الغرض واخذ القراءات المختبرية، حيث تتكون هذه المنظومة من مبردة هواء مرتبطة بمجرى للهواء مثّبت في نهايته مبادل حراري. تم أجراء التجارب في الثاني من شهر كانون الثاني لسنة 2011 حيث كانت درجة حرارة الهواء 8.1°C والرطوبة النسبية 68% ومعدل تدفق الهواء الداخل للمنظومة تتغير بين 0.069 to 0.209 kg/s مع ثبوت تدفق الماء للمبادل الحراري0.03 kg/s . تم الحصول على النتائج على هيئة فعالية مبردة الهواء، كفاءة مبردة الهواء، درجة حرارة الهواء الخارج من المنظومة وسعة التبريد وكذلك تم حساب انتقال الحرارة خلال المبادل الحراري . ان هذا البحث يقدم نموذج رياضي لمعادلات التبادل الحراري خلال مبردة الهواء والمبادل الحراري. على ضوء النتائج التي تم الحصول لظروف الهواء عند خروجه من المنظومة، فقد أثبتت هذه المنظومة فعاليتها وكفاءتها حيث تم الحصول على ظروف مريحة للهواء لفصل الشتاء.


Article
Experimental and numerical investigation of heat transfer and flow characteristics for tractor heat exchanger (radiator)
التحلیل العددي والتجریبي لانتقال الحرارة ودراسة الجریان لمبادل حراري في جرار زراعي

Author: Kadhim F. nasir كاظم فاضل ناصر
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2013 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 20-29
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental and numerical study was carriedout to investigate heat transfer and flowcharacteristics through the tractor heat exchanger(radiator). The engine of the tractor is Diesel(compression ignition) engine type. Theexperimental study used heat exchanger (radiator)manufactured from copper instead of the originalheat exchanger of the tractor, which ismanufactured from iron. Both heat exchangersconsist of circular cross sectional tubes and platefins. The temperatures was measured inside thecooling room of engine for both cases at the sametime and the same loads. The results of theexperimental investigation showed that the heatexchanger is manufactured from copper providedtemperatures less than the heat exchangermanufactured from iron, that means heat rejectedby copper heat exchanger is more than heatrejected by iron heat exchanger. The use of copperheat exchanger is better than iron heat exchangerfor cooling the tractor engine. In the numericalstudy used model of copper heat exchanger toanalyzed by CFD method at different air velocityfrom (0.5 m/sec) to (7 m/sec) for laminar air flow.The object of this study was enhancement the heattransfer process from the cooling fluid of heatexchanger. The results of the numerical studyshows that heat transfer rate increase withincreasing air flow during heat exchanger(radiator). Good agreement between experimentaland numerical results is obtained

تم أجراء دراسة عملیة ونظریة لفحص خواص الجریان وانتقال الحرارة خلال المبادل الحراري للساحبة. محرك الساحبةمن نوع الدیزل (الاشتعال بالضغط) . الدراسة العملیة تضمنت استخدام مبادل حراري مصنوع من النحاس بدلا من المبادلالحراري الاصلي للساحبة والمصنوع من الحدید. كلا المبادلان الحراریان یحتویان على أنابیب دائریة المقطع لھا نفسالقطر ومن صفائح زعنفیة . تم قیاس درجات الحرارة داخل غرفة التبرید في المحرك في الحالتین وبأوقات وأحمال متساویة. كانت النتیجة للفحص العملي أن أستخدام ألمبادل الحراري المصنوع من النحاس حقق درجات حرارة اقل من أستخدامألمبادل الحراري المصنوع من الحدید یعني أن كمیة الحرارة المطروحة باستخدام المبادل الحراري المصنوع من النحاساكبر من كمیة الحرارة المطروحة من استخدام المبادل الحراري المصنوع من الحدید وبذلك یحقق المبادل النحاسي افضلیةفي الاستخدام لتبرید محرك الساحبة. الدراسة النظریة تضمنت نموذج للمبادل الحراري النحاسي تم تحلیل ھذا النموذجبطریقة ( سي اف دي ) عند سرع جریان للھواء مختلفة ابتداءا من ( ٠.٥ م/ثا) الى ( ٧ م/ثا) للجریان الطباقي للھواء.تھدف الدراسة الى تحسین عملیة انتقال الحرارة عند مرور مائع التبرید في خلال المبادل الحراري. النتائج النظریةأظھرت ان معدل انتقال الحرارة یزداد بازدیاد سرعة الھواء المار خلال المبادل الحراري.كما اظھرت النتائج تطابق بینالحالة العملیة والحالة النظریة .

Keywords

heat exchanger --- cooling --- fluid --- temperature --- copper --- iron --- tube --- fins


Article
Prediction of the Scale Removal Rate in Heat Exchanger Piping

Author: Najwa S. Majeed نجوى صابر مجيد
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2010 Volume: 6 Issue: 3 Pages: 21-27
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The possibility of predicting the mass transfer controlled CaCO3 scale removal rate has been investigated.Experiments were carried out using chelating agents as a cleaning solution at different time and Reynolds’s number. The results of CaCO3 scale removal or (mass transfer rate) (as it is the controlling process) are compared with proposed model of prandtl’s and Taylor particularly based on the concept of analogy among momentum and mass transfer.Correlation for the variation of Sherwood number ( or mass transfer rate ) with Reynolds’s number have been obtained .

يهدف البحث الى امكانية تخمين معدل ازالة التكلسات المترسبة على انابيب اجهزة المبادلات الحرارية والممثلة بعملية انتقال مادة لكونها الميكانيكية المسيطرة في عملية الازالة.اجريت عدة تجارب عملية باستخدام املاح الحوامض العضوية كمحاليل لازالة التكلسات عند ازمان مختلفة وقيم مختلفة لرقم رينولدز. معدل ازالة تكلسات CaCO 3تمت مقارنتها مع موديلات موجودة في الادبيات مثل علاقة برانتل وتيلر وبالاعتماد على علاقات التناظر بين الكتلة والزخم. تم استنباط علاقة بين قيم معدل انتقل المادة (رقم شيروود) مع رقم رينولد.


Article
An Experimental Study on the Effect of Shape and Location of Vortex Generators Ahead of a Heat Exchanger
دراسة عملية عن تأثير شكل وموقع مولدات الدوامات عند مدخل المبادل الحراري

Author: Wisam Abed Kattea وسام عبد كاطع
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2012 Volume: 8 Issue: 2 Pages: 12-29
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental study is carried out on the effect of vortex generators (Circular and square) on the flow and heat transfer at variable locations at (X = 0.5, 1.5, 2.5 cm) ahead of a heat exchanger with Reynolds number ranging from 62000< Re < 125000 and heat flux from 3000 ≤ q ≤ 8000 W/m2 .In the experimental investigation, an apparatus is set up to measure the velocity and temperatures around the heat exchanger. The results show that there is an effect for using vortex generators on heat transfer. Also, heat transfer depends on the shape and location. The circular is found to be the best shape for enhancing heat transfer at location [Xm=0.5 cm] distance before heat exchanger is the best location for enhancing heat transfer. The square is the best shape for enhancing heat transfer at location [Xm=2.5 cm] distance before heat exchanger is the best location for enhancing heat transfer.The results of flow over heat exchanger with vortex generators are compared with the flow over heat exchanger without vortex generators. Heat transfer around heat exchanger is enhanced (56%, 50%, 36%) at location (X=0.5, 1.5, 2.5cm) respectively by using circular vortex generators without turbulator and heat transfer around heat exchanger is enhanced (39%, 42%, 51%) at location (X=0.5, 1.5, 2.5cm) respectively by using square shape vortex generators without turbulator.

دراسة عملية أجريت لفحص تأثير مولد الدوامات ( الشبكة الدائرية ، الشبكة المربعة ) على الجريان و انتقال الحرارة عند مواقع (X = 0.5, 1.5, 2.5 cm) قبل مبادل حراري ضمن مدى لرقم رينولد 62000< Re < 125000 و فيض حراري 3000 ≤ q ≤ 8000 W/m2.في الدراسة العملية تم نصب و صيانة جهاز مختبري لقياس السرعة و درجة الحرارة حول المبادل الحراري.أظهرت النتائج أن لوجود مولد الدوامات اثر كبير على تحسين انتقال الحرارة ويعتمد هذا على شكل المولد وموقعهِ. الشبكة الدائرية هي الأفضل لعملية نقل الحرارة عند موقع [Xm=0.5 cm] قبل المبادل الحراري. الشبكة المربعة هي الأفضل لعملية نقل الحرارة عند موقع [Xm=2.5 cm]قبل المبادل الحراري. قورنت النتائج العملية في حالة وجود مولد الدوامات مع عدم وجود مولد الدوامات. أظهرت هذه المقارنة تحسن في انتقال الحرارة حول المبادل الحراري بنسب (56%, 50%, 36%)عند مواقع (X=0.5, 1.5, 2.5cm )على التوالي بأسنخدام مولد الدوامات الدائري الشكل نسبةً الى عدم وجود عوائق جريان،وانتقال الحرارة حول المبادل الحراري يتحسن بنسب (39%, 42%, 51%)عند مواقع (X=0.5, 1.5, 2.5cm ) على التوالي بأسنخدام مولد الدوامات المربع الشكل نسبةً الى عدم وجود عوائق جريان.


Article
Estimated Outlet Temperatures in Shell-and-Tube Heat Exchanger Using Artificial Neural Network Approach Based on Practical Data
تخمين درجات الحرارة الخارجة من مبادل حراري نوع قشرة – انبوب باستخدام الشبكة العصبية الصناعية اعتمادا على معلومات تطبيقية

Author: Hisham Hassan Jasim هشام حسن جاسم
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2013 Volume: 9 Issue: 2 Pages: 12-20
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The objective of this study is to apply Artificial Neural Network for heat transfer analysis of shell-and-tube heat exchangers widely used in power plants and refineries. Practical data was obtained by using industrial heat exchanger operating in power generation department of Dura refinery. The commonly used Back Propagation (BP) algorithm was used to train and test networks by divided the data to three samples (training, validation and testing data) to give more approach data with actual case. Inputs of the neural network include inlet water temperature, inlet air temperature and mass flow rate of air. Two outputs (exit water temperature to cooling tower and exit air temperature to second stage of air compressor) were taken in ANN.150 sets of data were generated in different days by the reference heat exchanger model to training the network. Regression between desired target and prediction ANN output for training , validation, testing and all samples show reasonably values are equal to one (R=1) . 50 sets of data were generated to test the network and compare between desired and predicated exit temperature (water temp. and air temp.) show a good agreement ( ).

هدف الدراسة هو تطبيق الشبكة العصبية لتحليل انتقال الحرارة لمبادل حراري وهو من الأجهزة واسعة الاستخدام في محطات توليد القدرة والمصافي.النتائج العملية تم الحصول عليها من مبادل حراري يعمل في قسم توليد الطاقة داخل مصفى الدورة.اعتمدنا أشهر طريقة للتدريب وتعليم الخوارزمية وهي Back propagation algorithm من خلال تقسيم النتائج العملية الى ثلاثة أقسام (تدريب، تصديق، اختبار) للحصول على أفضل تقارب مع الحالة الحقيقية. قيم الإدخال للشبكة العصبية هي درجة حرارة الماء الداخل و درجة حرارة الهواء الداخل ومعدل تدفق الهواء أما قيم الإخراج فهي درجة حرارة الماء الخارج لبرج التبريد ودرجة حرارة الهواء الخارج لضاغط الهواء. 150 قراءة تم أخذها من الموديل في أيام عمل مختلفة لتدريب الشبكة العصبية . مقارنة نتائج الشبكة مع القيم العملية وبأقسامها التدريب والتصديق والاختبار بينة تقارب عالي جدا، 50 قراءة تم أخذها لاختبار مدى دقة الشبكة العصبية في هذه الدراسة من خلال مقارنة درجات حرارة الخروج للماء ودرجة حرارة الخروج للهواء الناتجة من الشبكة والموديل العملي بينة تقارب ودقة معقولة حيث بلغت نسبة الخطأ بحدود ( ).


Article
Thermal Characterization of Turbulent Flow in a Tube With Discrete Coiled Wire Insert
التوصيف الحراري لجريان مضطرب بأنبوب مزود بسلك ملفوف متقطع كأداة حشر

Author: Ibtisam Ahmed Hasan Salih ابتسام احمد حسن صالح
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2014 Volume: 18 Issue: 6 Pages: 126-143
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The present study aims to investigate the effect of adding discrete coiled wire to enhance the heat transfer in heat exchanger. The coiled wire used in experiments were made from steel circular cross section wire with (b = 4 mm) diameter. The outer coil wire's diameter was (B=36.5 mm) and length after been winding is (l = 100 mm), the discrete distribution of coil wires, by different spacing (S) between them with (S/l = 0.22 ,0.57 &1.2) ,which require to distribute 10, 8 & 6 coiled wires along test section respectively, were considered in the experimental study . The experiments have been carried at constant heat flux rate and different flow rates of air that started from (Re=6000) and increased gradually to reach the following Re. (7500, 9000, 10500, 12000 and 13500). The results show that the use of the S/l=0.57 results in the augmentation of pressure loss around 33.2% higher than that of the S/l=0. In addition, it can be found that for using coiled wire turbulator with spacing ratios(0, 0.22, 0.57,& 1.2 ), the improvement of average heat transfer rate is, respectively, about 112%, 119.3%, 141.3%&132% higher than those the plain tube while the friction factor is 300%,392% ,432%, and 322% times of the plain tube.

يهدف البحث لدراسة تأثير إضافة ملفات متقطعه لتحسين انتقال الحرارة في المبادل الحراري. الملف المستخدم في التجارب مصنوع من مادة الستيل دائري المقطع قطره (b=4 mm) . القطر الخارجي للملف كان (B=36.5 mm) وطوله بعد اللف هو (l=100 mm), توزيع التقطيع للملف بفراغات (S) بـ ((S/l = 0.22 ,0.57 &1.2, والتي تتطلب توزيع 10, 8 و6 ملفات على طول جزء الاختبار تباعاً, كما هو مفروض في الدراسة العملية. التجارب أُجريت عند معدل ثابت للفيض الحراري وبمعدلات مختلفة لجريان الهواء ابتداء من (6000Re=) وتتزايد بشكل تصاعدي لتصلRe كالتالي (7500, 9000, 10500, 12000 و 13500). النتائج أظهرت أن استخدام s/l= 0.57 النتائج تزيد من خسائر الضغط بنسبة 33.2% أعلى من S/l= 0. بالإضافة , يمكن أن يوجد أن استخدام ملف الحشر بنسب فراغية (0, 0.22, 0.57 و1.2) معدل تحسين انتقال الحرارة يكون بالتتابع 112%, 119.3%, 141.3 و132% أو هو أعلى من قيمته في الأنبوب الأملس بينما معامل الاحتكاك يزداد بمقدار 300%, 392%, 432% و 322% مما هو علية في الأنبوب الأملس.

Listing 1 - 10 of 10
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (10)


Language

Arabic and English (10)


Year
From To Submit

2014 (5)

2013 (2)

2012 (2)

2010 (1)