research centers


Search results: Found 7

Listing 1 - 7 of 7
Sort by

Article
Theoretical Study on Heat Transfer in the Presence of Fouling

Author: Waqar Abdulwahid Abdulnabi Al-Hallaf وقار عبد الواحد
Journal: Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering المجلة العراقية للهندسة الكيمياوية وهندسة النفط ISSN: 19974884/E26180707 Year: 2013 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 47-53
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The fouling depositions of crude oil stream were studied theoretically in a shell and tube heat exchanger to investigate the effect of depositions on the heat transfer process. The employed heat exchanger was with steam flowing in the inner tubes and crude oil in the shell at different velocities and bulk temperatures. It is assumed that fouling occurs only on the heated stream side (crude oil). The analysis was carried out for turbulent flow heat transfer conditions with wide range of Reynolds number, bulk temperature and time. Many previously proposed models for fouling resistance were employed to estimate a new model for fouling rate. It is found that the fouling rate and consequently the heat transfer coefficient were affected by Reynolds number, Prandtls number, film temperature, activation energy, and time. The results obtained showed that fouling resistance decreased with the increasing of Reynolds number and Prandtls number, and increased with the increasing of film temperature and time. The analyses of results were compared with some experimental work and a reasonable agreement is attained.


Article
Experimental Study of Heat Transfer Coefficients of Shell and Helically Coiled Tube Heat Exchangers
دراسة عملية لمعامل انتقال الحرارة لمبادل حراري مكون من ملف حلزوني واسطوانة

Authors: Sattar Jaber Habeeb Al-Jabair --- Ammar.A.Hussain.A.AL-taee
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 1 Part (A) Engineering Pages: 172-196
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This work presents an experimental study of the heat transfer coefficients of shell and helically coiled tube heat exchangers. Three heat exchangers with different coil pitches were tested for both parallel-flow and counter-flow arrangement. Water is used as working fluids in shell side and tube side. The study is conducted at the hot water mass flow rates ranging between (0.02 - 0.12) kg/s while cold water is kept constant at (0.055 kg/s). The range of inlet temperatures of cold and hot water are (19 - 28 °C), and (50 - 80 °C), respectively. All experiments were performed at the Dean Number for coiled side range of (3803 - 12117). The work is performed to evaluate the influence of the tube diameter, coil pitch, shell-side and tube-side mass flow rate, and inlet temperatures of tube-side over the axial temperature distribution of heat exchanger, effectiveness, modified effectiveness and heat transfer coefficient. The evaluating has been performed for the steady-state . The results indicate that the major effect on the axial temperature distribution of heat exchanger was the mass flow rate ratio (mr). Also the modified effectiveness decreased with increasing mass flow rate ratio. The main influence on the shell-side heat transfer coefficient was coil pitch. Develop an equation to correlate Nusselt Number as function of Reynolds Number, Prandtl Number, Dean Number and helical coil Number.

يقدم هذا العمل دراسة عملية لمعاملات انتقال الحرارة بالحمل القسري لمبادل حراري مكون من اسطوانة (الصدفة) وانبوب ملفوف بشكل حلزوني. تم اختيار ثلاث ملفات وبدرجات حلزون مختلفة (coil pitches) لمقطع الأختبار وللجريان المتوازي والمتعاكس. تم استعمال الماء البارد والحار كسوائل تشغيل من جانب الأسطوانة والملف الحلزوني على التوالي. جرت الدراسة بنسب تدفق للماء الحار تتراوح بين (0.02 - 0.12 kg/s) بينما الماء البارد يبقى ثابت عند .(0.055 kg/s) ان مدى درجات الحرارة لدخول الماء البارد والحارتتراوح بين (19 - 28 °C) و(50 - 80 °C) على التوالي. كل التجارب اديت للأعداد دين تترواح بين .(3803 - 12117) ان الغرض من هذا العمل هو تقييم تأثير كل من قطر الانبوب ، درجة الحلزون (coil pitches) ومعدل التدفق من جانب الملف ومن جانب الصدفة ودرجة حرارة الدخول من جانب الملف على كل من شكل توزيع درجات الحرارة المحورية داخل المبادل، الفعالية،الفعالية المُعَدلّة ومعامل انتقال الحرارة لكل من الجريان المتوازي والمتعاكس. اخذت جميع القراءات للحالة المستقرة فقط. تشير النتائج أن التأثير الرئيسي على شكل توزيع درجات الحرارة المحورية داخل المبادل الحراري كانت نسبة التدفق (mr). تشير النتائج ايضاً ان الفعالية المعدلة تقل مع زيادة نسبة التدفق (mr) . التأثير الرئيسي على معامل انتقال الحرارة الخارجي ( ho ) كان درجة الحلزون (coil pitches) . تطوير معادلات لربط عدد نسلت بعدد رينولد وعدد برانتل وعدد دين.


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
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
Effect of the Axial Heat Conduction in Parallel Flow Rectangular Microchannel Heat Exchanger

Author: Hayder Mohammed Hasan
Journal: Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences مجلة جامعة ذي قار للعلوم الهندسية ISSN: 20759746 Year: 2013 Volume: 4 Issue: 1 Pages: 113-137
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

The axial heat conduction in parallel flow microchannel heat exchanger with rectangular ducts was numerically investigated, for laminar, 3-D, incompressible, and steady state flow of water. The governing equations, continuity, Navier-Stokes equations (momentum equations), and the energy equations for the hot and cold fluids were solved by using SIMPLE algorithm with finite volume method and FORTRAN code to obtain the temperature distribution for the two fluids and the separating wall between them. The results play an important role of the axial heat conduction on the effectiveness in parallel flow microchannel heat exchanger and the factors affecting the axial heat conduction are; Reynolds number Re, thermal conductivity ratio , aspect ratio α and channel volume. Increasing of Re, , α and channel volume each separately leads to increase the axial heat conduction and vice versa.

عدديا تمت دراسة تأثير التوصيل الحراري المحوري في مبادل حراري مايكروي ذي قنوات مستطيلة الشكل لجريان متوازي طباقي ثلاثي الأبعاد للماء وفي حالة الاستقرار ولا انضغاطي. تم حل المعادلات الحاكمة للجريان وهي معادلة الاستمرارية continuity) (equation ومعادلات الزخم (momentum equations) و معادلة الطاقة ((energy equations باستخدام طريقة ((SIMPLE method وقد تم تحويل المعادلات الحاكمة إلى الشكل العددي باستخدام طريقة الحجوم المحددة (finite-volume method) وباستخدام لغة فورتران (FORTRAN). بهذه الطريقة تم إيجاد التوزيع لدرجتي حرارة المائعين والجدار الذي يفصل بينهما. من خلال ملاحظة النتائج المستحصلة من الحل العددي, تبين بأن هنالك تأثير مهم للتوصيل الحراري المحوري على الفعالية في المبادل المايكروي كما إن هنالك مجموعة من العوامل التي تؤثر عليه وهي, عدد رينولدز(Reynolds number Re) ونسبة الموصلية الحرارية (thermal conductivity ratio Kr ) والنسبة الباعية (aspect ratio α) وحجم القنوات. عند زيادة Re و Krوα وحجم القنوات كل على حدة يزداد التوصيل الحراري المحوري, والعكس صحيح.


Article
Numerical Investigation of Heat Transfer in Parallel Rectangular Microchannel Heat Exchanger
دراسة عددية لإنتقال الحرارة في مبادل حراري مايكروي متوازي ذي قنوات مستطيلة الشكل

Author: Hayder Mohammed Hasan حيدر محمد حسن
Journal: Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences مجلة جامعة ذي قار للعلوم الهندسية ISSN: 20759746 Year: 2013 Volume: 4 Issue: 3 Pages: 1-29
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

The axial heat conduction in parallel flow microchannel heat exchanger with rectangular ducts was numerically investigated, for laminar, 3-D, incompressible, and steady state flow of water. The governing equations, continuity, Navier-Stokes equations (momentum equations), and the energy equations for the hot and cold fluids were solved by using SIMPLE algorithm with finite volume method and FORTRAN code to obtain the temperature distribution for the two fluids and the separating wall between them. The results play an important role of the axial heat conduction on the effectiveness in parallel flow microchannel heat exchanger and the factors affecting the axial heat conduction are; Reynolds number Re, thermal conductivity ratio , aspect ratio α and channel volume. Increasing of Re, , α and channel volume each separately leads to increase the axial heat conduction and vice versa.

عدديا تمت دراسة تأثير التوصيل الحراري المحوري في مبادل حراري مايكروي ذي قنوات مستطيلة الشكل لجريان متوازي طباقي ثلاثي الأبعاد للماء وفي حالة الاستقرار ولا انضغاطي. تم حل المعادلات الحاكمة للجريان وهي معادلة الاستمرارية continuity) (equation ومعادلات الزخم (momentum equations) و معادلة الطاقة ((energy equations باستخدام طريقة ((SIMPLE method وقد تم تحويل المعادلات الحاكمة إلى الشكل العددي باستخدام طريقة الحجوم المحددة (finite-volume method) وباستخدام لغة فورتران (FORTRAN). بهذه الطريقة تم إيجاد التوزيع لدرجتي حرارة المائعين والجدار الذي يفصل بينهما. من خلال ملاحظة النتائج المستحصلة من الحل العددي, تبين بأن هنالك تأثير مهم للتوصيل الحراري المحوري على الفعالية في المبادل المايكروي كما إن هنالك مجموعة من العوامل التي تؤثر عليه وهي, عدد رينولدز(Reynolds number Re) ونسبة الموصلية الحرارية (thermal conductivity ratio Kr ) والنسبة الباعية (aspect ratio α) وحجم القنوات. عند زيادة Re و Krوα وحجم القنوات كل على حدة يزداد التوصيل الحراري المحوري, والعكس صحيح.


Article
Field Study of Novel Storage Tank of Solar Water Heating System
دراسة ميدانية لخزان جديد مستخدم في منظومة شمسية لتسخين الماء

Authors: Karima Esmail. Amori كريمة أسماعيل عموري --- Jinan Shaker Sherza جنان شاكر شيرزة
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 5 Pages: 597-612
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper thermo-hydrodynamic characteristics were investigated experimentally for a new type shell-helical coiled tube heat exchanger used as a storage tank of closed loop solar water heater system. Triple concentric helical coils were made of copper tubes of (12.5mm OD and 10mm ID) with coils diameter of (207, 152.2, 97mm) for outer, middle and inner coils respectively. The experiments were carried out during a clear sky days of (March and April 2012). The parameters studied in this work are: history of average temperature of shell side of the storage tank, collector heat gain, heat rejected from coils to shell side of the storage tank, collector efficiency, thermal effectiveness of the heat exchanger )storage tank), and pressure drop. These parameters were studied at four different circulating mass flow rates of (1.8, 3, 6, 9 l/min) and for two consuming modes of supply water namely no withdrawal, and continuous withdrawal of (1 l/min). The results show that stratification temperature in the storage tank is increased for no withdrawal compared with water withdrawal, also the shell side average temperature increases with increased solar time. Collector efficiency is increased with increasing circulation flow rates, also increases with water withdrawn from storage tank. The pressure drop decreases with the increase of solar radiation .

في هذا البحث تم التحقق من المواصفات الحرارية والهيدروديناميكية عمليا لمبادل حراري جديد نوع قشرة-أنبوب ملتف حلزونيا مستخدم كخزان لمنظومة شمسية لتسخين الماء. صنعت ثلاثة ملفات حلزونية متمركزة من أنبوب نحاس ذو قطر خارجي =12.5 ملم وقطر داخلي=10ملم وبقطر ملف خارجي، وسطي، وداخلي (207، 152.2، و 97ملم) على التوالي. أجريت التجارب في أيام صحوة خلال شهري آذار ونيسان من سنة 2012. درست المتغيرات التالية: توزيع معدل درجة الحرارة في ماء قشرة الخزان، الكسب الحراري للمجمع الشمسي، الحرارة المنتقلة من ماء الملف الى ماء القشرة، كفاءة المجمع، الفعالية الحرارية للمبادل الحراري، وهبوط الضغط. تم دراسة هذه المتغيرات عند اربع قيم لمعدل جريان ماء التدوير (1.8، 3، 6، و 9 لتر/دقيقة) ولنموذجي صرف من ماء التجهيز للمستهلك وهما نموذج عدم سحب الماء، والآخر صرف الماء بمعدل 1لتر/دقيقة وبصورة مستمرة. بينت النتائج وجود تراصف حراري أقوى في الخزان في حالة عدم السحب مقارنة بحالة السحب، وان معدل درجة حرارة ماء الخزان تتزايد مع تقدم ساعات النهار. تتزايد كفاءة المجمع الشمسي مع زيادة معدل جريان ماء التدوير، وتزداد في حالة سحب الماء من الخزان عما هو عليه في حالة عدم السحب. يقل هبوط ضغط ماء التدوير مع زيادة قيمة الأشعاع الشمسي عمليا ونظريا".

Listing 1 - 7 of 7
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (7)


Language

English (5)

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2013 (7)