research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
NATURAL CONVECTION IN A PARTIALLY OPENED BOX FILLEDWITH A POROUS MEDIUM
انتقال الحرارة بالحمل الحر في تجويف مفتوح جزئيا مملوء بوسط مسامي

Loading...
Loading...
Abstract

This research studies the heat transfer in porous medium experimentally. Experimental investigation is carried out of free convection heat transfer for three dimensional in a box. The box filled with saturated porous medium, manufactured from glass with dimensions (30 × 30 × 30) cm. The porous media of plastic balls is used with homogeneous in diameter (11.7 mm). The lower wall of the box is heated by an electrical heater, while the other walls are thermally isolated. The effect of a porous medium on free convection heat transfer is studied for five values of heat fluxes (348, 576, 839, 1147, and 1384W/m2).Rayleigh number is ranging between () and for average Nusselt number between (). The results showed that the temperature inside the space increases as Rayleigh number increases. Also, the average Nusselt number increases with increase of Rayleigh number for the first three values of heat flux, but it decreases after heat flux because of domination of the conduction heat transfer on convection heat transfer. Also an empirical correlations were obtained in this study.

يدرس هذا البحث انتقال الحرارة في الاوساط المسامية عمليا. العمل التجريبي تم لانتقال الحرارة بالحمل الحر لصندوق30 سم) . وان الحشوة المسامية المستخدمة تتكون *30* مكعب مملوء بوسط مسامي مشبع بالهواء مصنوع من الزجاج بابعاد ( 30من كرات بلاستيكية متجانسة القطر بمقدار ( 11.7 ملم) حيث يكون الجدار الاسفل من الصندوق مسخن عن طريق مسخنكهربائي، بينما الجدران الاخرى معزولة حراريا ، تم دراسة تأثير الوسط المسامي على انتقال الحرارة بالحمل الحر لخمسة قيم مختارة للفيض الحراري وهي ( 348,576,839,1147,1384 واط/متر مربع) لمدى رقم رايلي ( 1537.64 الى 5260.62ولمدى رقم نسلت ( 52.44 الى 61.24 ) وقد اظهرت النتائج العملية ان درجة الحرارة داخل الحيز تزداد بزيادة رقم رايلي . كمابينت ايضا ان معدل رقم نسلت يزداد مع زيادة رقم رايلي في القيم الثلاثة الاولى للفيض الحراري ، لكنه يتناقص بعد القيمةالرابعة للفيض الحراري وذلك بسبب سيطرة التوصيل الحراري على انتقال الحرارة بالحمل. وكذلك فقد تم في هذا البحث استنتاجعلاقات ارتباطية (تجريبية)


Article
Experimental Study of Natural Convection Heat Transfer in Confined Porous Media Heated From Side

Authors: Abdulhassan A. Karamallah --- Ihsan Y. Hussain --- Dhia-Al-Deen H. Alwan
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 8 Pages: 952-969
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Transient three-dimensional natural convection heat transfer due to the influences of heating from one side of an enclosure filled with a saturated porous media, whereas the opposite side is maintained at a constant cold temperature, and the other four sides are adiabatic, were investigated in the present work experimentally. Silica sand was used as a porous media saturated with distilled water filled in a cubic enclosure heated from the side, using six electrical controlled heaters, at constant temperatures of (60, 70, 80, 90, and 100oC). The inverse side cooled at a constant temperature of (24oC) using an aluminum heat exchanger, consisted of 15 channels feeded with constant temperature water. Eighty thermocouples were used to control the heated and cooled sides, and to measure the temperature in the entire enclosure. Experimental results showed that the heat transfer regime was mainly conduction for all Rayleigh numbers with small influence of convection for Ra=42 and greater for Ra=55. This effect increased with the angle of inclination of the enclosure. Numerical and experimental results showed a good agreement. There was a rapid increase in the temperature at the entire media at the early time, reduced gradually until the steady state condition reached. This temperature and heat transfer to and from the porous media, were increased as the Rayleigh number and/or inclination angle increased. The Nusselt number increased directly with the angle of inclination up to and then decreased. Correlation equations are obtained from the experimental investigation, showed the change of the average and local Nusselt number with time, distance, Rayleigh number, and the inclination angle.

الحمل الحراري الانتقالي الثلاثي الابعاد الناتج عن تأثير التسخين الجانبي لوعاء مكعب مملوء بوسط مسامي مشبع، بينما يكون الجانب الثاني مبرد بدرجة حرارة ثابته والجوانب الاخرى معزولة حراريا هو موضوع البحث العملي الحالي. تم استخدام الرمل كوسط مسامي والماء المقطر للترطيب في صندوق مكعب سخن من الجانب باستخدام ستة ملفات كهربائية مسيطر عليها للحصول على حرارة ثابته ( 60، 70، 80، 90، 100 درجة مئوية )، بينما تم تثبيت حرارة الجدار المقابل على ( 24 درجة مئوية ) باستخدام مبادل حراري مصنوع من الالمنيوم يحتوي على ( 15 ) قناة يزود بالماء ثابت الحرارة. تم استخدام ( 80 ) متحسس حراري للسيطرة على درجة الحرارة للسطح البارد والسطح الحار ولمراقبة التغير بالحرارة داخل الوسط المسامي المشبع. النتائج العملية بينت ان انتقال الحرارة يتم بشكل اساسي بالتوصيل في اغلب قيم عدد رايلي مع تأثير قليل للحمل الحر عندما تكون (Ra=42) وبمقدار اكبر عندما تكون (Ra=55). هذا التأثير يزداد مع زيادة ميل زاوية الصندوق. اظهرت الدراسة زيادة مطردة في حرارة الوسط المشبع مع الزمن الابتدائي، تقل هذه الزيادة تدريجيا حتى بلوغ حالة الاستقرار للحرارة في كل الوسط. حرارة الوسط وكمية الحرارة المنتقلة الى داخل الوسط المسامي والخارجة منه تزداد مع زيادة عدد رايلي ومع زيادة زاوية ميل الصندوق المكعب. عدد نسلت يزداد بشكل مباشر مع زاوية الميل حتى بلوغ الميل زاوية ( 45 درجة ) ثم يبدأ بالانخفاض. تم الوصول الى معادلات إرتباط مكتسبة من تحليل النتائج التجريبية، وضحت تغيير كل من عدد نسلت المتوسط ،وعدد نسلت الموضعي مع الوقت، المسافة، عدد رايلي، وزاوية الميل.


Article
NUMERICAL INVESTIGATION OF HEAT TRANSFER THROUGH POROUS MEDIA

Author: Rafel Hekmat Hameed
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2013 Volume: 13 Issue: 3 Pages: 551-564
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Heat transfer mechanism model was predicted in order to simulate the temperature distribution of the two phases (glass-air) through the macrostructure of porous media sample in depth 20 mm at local equilibrium. It has been heating the sample from left side through x-axis with different values of heat flux. The model contain two stages: firstly, predict the temperature distribution in solid phase by transient 2-dimensional conduction heat equation; secondly, switching was happened in the program to simulate the temperature distribution in fluid phase of sample by energy balance. It has been found the temperature distribution in glass and air through the first two layers of series configuration of the sample. It showed very small values of heat transfer coefficient between these layers. That means high insulation property was observed from this structure of porous media sample. Due to the heating process, it has been noted the air inside the first layer was accelerated a very little bit as marks the onset of convection. This is due to the pressure gradient was produced between the outside and inside layers of sample through heating process with time. Darcy law was used to calculate this air velocity. Heat transfer coefficient inside porous media, effective Nusslet number and Nusslet number of fluid phase were calculated.

تم عمل أنموذج رياضي لتوضيح توزيع درجات الحرارة خلال البنية الداخلية لنموذج مادة مسامية مكونة من الزجاج والهواء وبسمك 20 ملم بافتراض حالة الاتزان بين الطورين (زجاج-هواء). تم تسخين نموذج المادة المسامية من الجهة اليسرى للمحور السيني لاتجاه النموذج المسامي بقيم مختلفة من الفيض الحراري. تمت النمذجة على مرحلتين المرحلة الأولى هو حساب حساب درجة الحرارة في الطور الصلب (الزجاج) بواسطة استخدام معادلة التوصيل الحراري ثنائية البعد بتغير الزمن والمرحلة الثانية حساب التوزيع الحراري لطور المائع (الهواء) باستخدام معادلة الطاقة بافتراض اتزان الطاقة بين الطورين.تم إيجاد التوزيع الحراري لدرجات الطور الصلب (الزجاج) وطور المائع (الهواء) خلال الطبقتين الأوليتين للبنية الداخلية لتركيب المادة المسامية، وقد اتضح إن معامل انتقال الحرارة قليل جدا بين طبقة الزجاج وطبقة الهواء وهذا يعني ان المادة المسامية لديها قابلية على العزل الحراري.بسبب عملية التسخين لوحظ ان الهواء الموجود داخل طبقات البنية التركيبية للنموذج المسامي وخاصة في الطبقة الأولى يتحرك بسرعة بطيئة جدا نتيجة حدوث عملية انتقال حرارة بالحمل اللحظي وهذا يرجع بسبب حدوث فرق بقيم الضغط بين سطح الطبقة الخارجية المسخنة للنموذج المسامي والطبقة الداخلية التي تحتوي على الهواء خلال عملية التسخين بتغير الزمن، استخدم قانون دارسي لحساب قيمة سرعة الهواء اعتمادا على قيم تغير الضغط. تم حساب معامل انتقال الحرارة ورقم نسلت المؤثر للمادة المتسامية ولطور المائع (الهواء) في المادة المتسامية أيضا.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (3)


Year
From To Submit

2013 (3)