research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
"Laminar Flow Forced Convection in Rectangular Cross-Sectional Duct"

Authors: Ala′a A. Mahdi --- Ammar F. Abdulwaheed
Journal: KUFA JOURNAL OF ENGINEERING مجلة الكوفة الهندسية ISSN: 25230018 Year: 2010 Volume: 2 Issue: 2 Pages: 1-22
Publisher: University of Kufa جامعة الكوفة

Loading...
Loading...
Abstract

In this investigation, steady state two – dimensional laminar forced convection heat transfer of Newtonian and non-Newtonian fluids inside a duct of Rectangular shape has been studied numerically for a wide range of the Reynolds numbers of (Re.=.500 and 10000) with the Power law index (n) of Power law model ranging from (0.1 to 2), and Prandtl number of (Pr =1 and 10). Two types of boundary conditions have been considered. The first, when the side walls are heated with different uniform temperatures and the horizontal walls are insulated. The second, when the bottom wall is heated by applying a uniform heat flux while the other walls at the constant cold temperature. Also, the time independent non-Newtonian fluids under consideration were assumed obey to the Power law model. The numerical results of the values of average Nusselt number have been confirmed by comparing it to similar known previous works using the same boundary conditions. Good agreement was obtained. The results are presented in terms of isotherms and streamlines to show the behavior of the fluid flow and temperature. In addition, some graphs that repesent the relation between average Nusselt number and the parameters mentioned previously are drawn. Also, the results show that the power law index (n) has, for a given Reynolds and Prandtl numbers, a large effect on the heat transfer rate at high Reynolds number. Twelve different correlations to show the dependence of the average Nusselt number on the power law index, the Reynolds and Prandtl numbers has been fund.

في هذا البحث, تم إجراء دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل القسري الطباقي المستقر ثنائي البعد لموائع نيوتنية وغير– نيوتنية في مجرى مستطيل الشكل ضمن مدى واسع لعدد رينولدز (Re.= 5*102 and 104 ) وللمقدار اللا بعدي للموديل الرياضي (Power law) يمتد من (0.1.≤.n≤ 2) ولعدد برانتل ضمن المدى (Pr=1 and 10). افترض نوعان من الظروف الحدية: الأول, عندما تكون الجدران الجانبية مسخنة إلى درجات حرارة مختلفة ومنتظمة والجدران الأخرى معزولة. الثاني, عندما يكون الجدار السفلي مسخن بمصدر حراري ثابت بينما الجدران الأخرى عند درجة حرارة منخفضة وثابتة. كذلك افترض بأن سلوك الموائع غير– نيوتنية يخضع للموديل الرياضي ) Power law). لقد تم مقارنة النتائج العددية لمعدل عدد نسلت لهذه الدراسة مع الدراسات السابقة باستعمال نفس الظروف الحدية, ووجد إن الحل العددي الحالي مقارب جداً لهذه البحوث. تم تمثيل نتائج الدراسة بدلالة خطوط درجات الحرارة الثابتة وخطوط الانسياب لبيان سلوك درجة الحرارة والجريان في المجرى. بالإضافة إلى رسومات بيانية أخرى تمثل علاقة معدل عدد نسلت مع المتغيرات المذكورة أعلاه. بالنسبة للحالتين التي تمت دراستها, فأن عملية انتقال الحرارة وطريقة تصرف الجريان تكون متأثرة بعدة عوامل كالمقدار اللا بعدي (n), عدد رينولدز, وعدد برانتل. تم إيجاد اثناعشر علاقة تقريبية تمثل اعتما دية معدل عدد نسلت على عدد رينولدز وعلى عدد برانتل والمقدار اللا بعدي (.(n


Article
Numerical Investigation of Laminar Natural Convection in Rectangular Enclosures of Porous Media

Authors: Selah M. Salih --- Majid H. Majeed --- Ala'a A. Mahdi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2007 Volume: 13 Issue: 3 Pages: 1666-1677
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this investigation, steady tow-dimensional natural convective heat transfer in rectangular porous cavity, (heated from below) with horizontal walls heated to uniform but different temperatures and adiabatic sides has been studied numerically. The numerical results of heat transfer rates are presented for porous Rayleigh numbers (Ra*), based on width of cavity, in the range (Ra*≤500), with layer aspect ratios (Ar), (height / width) ranging between (0.5≤Ar≤5). Plots of streamlines and isotherms to show the behavior of the flow and temperature distribution are presented. The current study shows that the Nusselt number is a strong function of the porous Rayleigh number, and the geometry of the cavity is represented by aspect ratios. Porous Rayleigh number has a large effect on the flow field, whereas any increase in (Ra*) results in changing the flow pattern from unicellular to multicellular flow. Correlation equation has been obtained to show the dependence of Nusselt number on the porous Rayleigh number, and aspect ratio (Ar), as this correlation will be beneficial in design of systems of thermal insulators in the energy storage engineering applications.

في هذا البحث، تم اجراء دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي المستقر ثنائي البعد في تجويف مسامي مستطيل الشكل، (مسخن من الأأسفل) له جدران أفقية مسخنة الى درجات حرارة منتظمة ولكن مختلفة والجوانب معزولة,. تم تمثيل النتائج العددية لمعدلات انتقال الحرارة بعدد ر الي المسامي (Ra*) المحسوب على أساس عرض التجويف، في المدى (Ra*≤500) ولنسب ابعاد (Ar)، (الارتفاع / العرض) تمتد من(0.5≤Ar≤5) لقد تم عرض رسومات لخطوط الانسياب ولخطوط درجات الحرارة لوصف سلوك الجريان وتوزيع درجات الحرارة. بالاضافة، بينت ان عدد نسلت هو دالة قوية من عدد ر الي المسامي ونسبة الابعاد. ان عدد ر الي المسامي يمتلك تأثير كبير عللى مجال الجريان، حيث ان اي زيادة بعدد رالي (Ra*)المسامي يسبب تغيير لشك الجريان من جريان احادي الخلايا الى جريان متعدد الخلايا. تم ايجاد معادلة تقريبية تبين اعتمادية عدد نسلت على عدد ر الي المسامي ونسبة الابعاد، وان هذه العلاقة يمكن الاستفادى منها في تصميم العوازل الحرارية من اجل حفظ الطاقة في التطبيقات الهندسية.


Article
Laminar Natural Convection of Newtonian and Non – Newtonian Fluids in a Square Enclosure

Authors: Ala′a A. Mahdi --- Tahseen Ali Hussian --- Nabeel Mohammed Jassim
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2008 Volume: 26 Issue: 1 Pages: 74-91
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this investigation, steady two – dimensional natural convection heattransfer of Newtonian and non-Newtonian fluids inside square enclosure has beenanalyzed numerically for a wide range of the modified Rayleigh number of (103 ≤Ra ≤ 105), with non-dimensional parameter(NE) of Prandtl – Eyring model rangingfrom (0 to 10), and modified Prandtl number in the range (Pr* =1,10, and 100).Two types of boundary conditions have been considered. The first,is when the sidewalls are heated at different uniform temperatures and the horizontal walls areinsulated. The second, when the bottom wall is heated by applying a uniform heatflux while the other walls are at the constant cold temperature. Also, the non-Newtonian fluids under consideration were assumed to obey the Prandtl – Eyringmodel. The numerical results of the values of average Nusselt number have beenconfirmed by comparing them to similar known yeslts of previous works using thesame boundary conditions. Good agreement was obtained. The results arepresented in terms of isotherms and streamlines to show the behavior of the fluidflow and temperature fields. In addition, some graphics represent the relationbetween average Nusselt number and the parameters that are mentionedpreviously. The results show the effect of non – dimensional parameter (NE) on thevelocity and temperature profiles. It also shows that the average Nusselt number isa strong function of modified Rayleigh number, modified Prandtl number, nondimensionalparameter, and the boundary conditions. Four different correlationshave been made to show the dependence of the average Nusselt number on thenon-dimensional parameter, the modified Rayleigh and Prandtl numbers.

في ھذا البحث، تم إجراء دراسة عددیة لانتقال الحرارة بالحمل الطبیعي المستقرثنائي البعد لموائع نیوتنیة وغیر– نیوتنیة في وسط مغلق مربع الشكل ضمن مدى102 ) وللمقدار اللا بعدي للمودیل الریاضي ≤ Ra ≤ واسع لعدد رالي المطور ( 1050) ولعدد براندتل المطور أخذ في .≤.NE≤ یمتد من ( 10 (Prandtl – Eyring)افترض نوعان من الظروف الحدیة. الأول، عندما .(Pr* =1,10, and المدى ( 100تكون الجدران الجانبیة مسخنة إلى درجات حرارة مختلفة ومنتظمة والجدران الأفقیةمعزولة. الثاني، عندما یكون الجدار السفلي مسخن بمصدر حراري ثابت بینماالجدران الأخرى عند درجة حرارة منخفضة وثابتة. كذلك افترض أن سلوك الموائعلقد تم مقارنة النتائج .(Prandtl – Eyring) غیر– نیوتنیة یخضع للمودیل الریاضيالعددیة لمعدل عدد نسلت لھذه الدراسة مع الدراسات السابقة باستعمال نفس الظروفالحدیة، ووجد إن الحل العددي الحالي مقارب جداً لھذه البحوث. تم تمثیل نتائجالدراسة بدلالة خطوط درجات الحرارة الثابتة وخطوط الانسیاب لبیان سلوك درجةالحرارة والجریان في الحیز. علاوةعلى رسومات بیانیة أخرى تمثل علاقة معدل عددنسلت مع المعاملات المذكورة أعلاه. إن الدراسة الحالیة بینت تأثیر المقدار اللا بعديفي السرعة ودرجة الحرارة. كذلك بینت إن عدد نسلت ھو دالة قویة من عدد (NE)والظروف الحدیة. تم (NE) رالي المطور وعدد براندتل المطور والمقدار اللا.بعديإیجاد علاقات تقریبیة تمثل اعتما دیة معدل عدد نسلت على عدد رالي المطور وعلىعدد براندتل.(NE) المطور والمقدار اللا بعدي


Article
A COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF AIR FLOW AND CONTAMINANTS CONCENTRATION IN A LABORATORY WITH MIXING VENTILATION SYSTEM

Authors: Ala'a A. Mahdi --- Mohammed W. Khadim --- Ammar A. Mohammed Hassn
Journal: KUFA JOURNAL OF ENGINEERING مجلة الكوفة الهندسية ISSN: 25230018 Year: 2018 Volume: 9 Issue: 3 Pages: 201-222
Publisher: University of Kufa جامعة الكوفة

Loading...
Loading...
Abstract

In this research an experimental and computational analysis under Iraqi climate of temperature distribution, velocity and contaminants concentration in the air-conditioned laboratory have been studied for two case studies. Case-I chosen internal combustion engine laboratory of dimensions (10.3 x 8.7 x 3.75) m with a different number of engines used in the experiments and Case-II chosen laboratory of chemical and petroleum products dimensions (3.7x3.6x3.3)m with different locations of the supply air terminal diffuser compared to the existing design situation. ANSYS FLUENT 14 used to simulate the model's laboratories for compared between the present practical work and numerical work results which are acquired by using RNG K-ε and SST k-ω models and found that the SST k-ω model more accurate. The SST (k-w) turbulence model were employed to solve the governing equations numerically with Reynold number 28,933 and validated by comparing the numerical results with experimental data, and this comparison gives a good agreement. The numerical results for case-I compared with experimental data, while for case-II, the numerical results compared with the standard value due to Iraqi cooling code and ASHRAE standards. The results showed that the mixing ventilation system is able to remove various types of pollutants effectively up to 90% in addition to providing human thermal comfort conditions with the effectively of heat removal up to 85% for the state of the internal combustion laboratory. The second case at laboratory of chemical and petroleum products when the supply air terminal diffuser in the same side, the results showed an increase in comfort conditions by up to 40%.Lastly, from the research, it was found that the pollutant transportation and distribution depend in general upon several factors such as type and location of contaminant source, building geometry, the arrangement of air terminal diffuser opening, and thermal/fluid boundary conditions for example flow rate. Numerical simulation of the velocity and diffusion fields in a conventional flow in laboratories is very useful in comprehending flow and diffusion patterns within different changes of the flow conditions.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2018 (1)

2010 (1)

2008 (1)

2007 (1)