research centers


Search results: Found 11

Listing 1 - 10 of 11 << page
of 2
>>
Sort by

Article
A Three-Dimensional Study of Laminar and Turbulent Wall Jets
دراسة عددية لنفاث الجدار ( الطباقي والأضرابي) الثلاثي الأبعاد

Author: Talib K. Murtadha
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2005 Volume: 24 Issue: 7 Pages: 853-868
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Keywords


Article
Numerical Study of Flow In Mechanically Ventilated Rooms Under Non- Isothermal Conditions

Authors: Hanaa M. Mohammed Ali --- Talib K. Murtadha --- Jalal M. Jalil
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2007 Volume: 25 Issue: 4 Pages: 534-542
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

A computational procedure was conducted in (3x3x3 m) rooms and in a full–scale model building to study the effect of supply temperature on the roomflow patterns in mechanically ventilated spaces. The procedure is based on thesolution in finite-volume form of 3D equation for the conservation of mass,momentum, energy, kinetic energy and dissipation rate. Effect of buoyancy onthe turbulence model has been included. The results are shown to be inreasonable agreement with experimental data.

لقد اجريت حسابات عددية لدراسة تج هيز هواء بدرجات حرارية مختلفة لغرف بمقياس كامل٣ ) متر بصورة ميكانيكية . اعتمد تكنيك الحسابات على حل معادلات حفظ الكتلة , ٣ , ٣)للجريان الاضطرابي. وقد شمل البحث ( k , e ) والزخم و الطاقة وبالابعاد الثلاثة مع معادلاتتاثير الطفو على موديل الاضطراب . التوافق بين النتائج العددية و البيانات التجريبية كانمعقولا.

Keywords


Article
CFD Prediction of Forced Draft Counter-Flow Cooling Tower Performance
تنبأ CFD لاداء برج التبريد من نوع الجريان القسري المعاكس

Authors: Qasim S. Mehdi --- Talib K. Murtadha --- Jalal M. Jalil
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 11 Pages: 2103-2120
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Numerical and experimental studies were conducted for open type forced draftwater cooling tower. The numerical part includes a three dimensional computationalsolution of air and water simultaneous equations which represents the fluid flow,heat transfer and mass transfer. Finite volume method with staggered grid and ke-turbulent model was used. Experimentally, mechanical forced draft counter-flowcooling tower was used to validate the numerical results. The agreement seemsacceptable between the numerical and experimental results.

اجريت دراسة عددية وعملية لبرج تبريد مائي من النوع المفعوح ذو الجريان القسري .شملت الدراسة العددية الحسابات الثلاثية البعد للهواء والماء بصورة آنية والتي تجعل جريانالمائع وانتقال الحرارة والكعلة .ا ستعلمت طريقة الحجوم المحددة مع نقاط شبكة مخالفة وموديلالاضطرابي –عمليا استعمل برج تبريد مائي من النوع المفعوح ذو الجريان القسري لتقييم (K-2)نفاذية النتائج العددية . التوافق بين النتائج العددية والعملية يبدو مقبولا

Keywords


Article
Heat Transfer Enhancement in a Duct with Two Right Angled Bends
دراسة عددية لانتقال الحرارة للجريان الطباقي والمضطرب في مجرى هوائي ذي انحناءتين قائمتي

Authors: Jalal M. Jalil --- Talib K. Murtadha --- Sanaa T. Mousa
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 15 Pages: 4889-4909
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

A numerical study was carried out to predict the behavior of complex flow and forced convection heat transfer characteristics in a duct with two right. angled bends for both laminar and turbulent flows. The finite differences method was employed to solve the Navier . Stokes and energy equations. The thermal boundary conditions at the duct walls are adopted by using an isothermal for laminar flow and transient heat conducted with convection for turbulent flow. The equations of vorticity and energy have been solved by using the explicit method.The computations were performed for step height ratios (H/W=2, 3, and 4), inlet air velocities (0.12-1.0 m/s) for Reynolds number (568-33334), ambient air temperature of (30-35¢ªC), duct wall thickness of (0.002-0.004 m) and different duct metal on the behavior of the flow and heat transfer. Generally, the effect of the step ratio on the bulk temperature and local heat transfer is minor for H/W equal or greater than 3. Also, it is found that both flow and heat transfer patternschange drastically from laminar to turbulent flows. Moreover, in the turbulent flow regime, the maximum heat transfer rates occur at increasing of the inlet air velocity and the ambient air temperature, also at decrease in the duct width and wall thickness with aluminum duct. Also, it was found that the bulk temperature tendsto reach a higher value at the duct bends (separation and recirculation regions) and lower values for the local Nusselt number. The numerical results of local Nusselt number along the duct wall for laminar flow were compared with published experiment results. The comparison indicates reasonable agreement.

تم في هذا البحث إجراء دراسة عددية للتكهن بسلوك الجريان المعقد و خصائص انتقال الحرارة بالحمل القسري للجريان الطباقي و الاضطرابي داخل مجرى هوائي ذي انحناءتين لحل (Finite Differences Mothed) قائمتين. استخدمت في هذه الدراسة طريقة الفروق المحددة 2- ). كذلك تم اعتماد الشروط D) والطاقة ثنائيتا البعد (Navier–Stokes) معادلات نافير- ستوك لجدران المجرى الهوائي عند الجريان (Isothermal) الحدية الحرارية ذات درجة حرارة ثابتةالطباقي وذات توصيل حراري انتقالي للجريان الاضطرابي. إن الحلول العددية للمعاد لات لحل معادلة دالة الانسياب .إما (Relaxation) الحاكمة فقد أنجزت باستخدام طريقة التراخي لقد أجريت .(Explicit) معادلات الدوامية و الطاقة فقد تم حلهما باستخدام الطريقة العددية البينية 4) كذلك تم دراسة تأثير اختلاف سرع دخول للهواء من ,3 , الدراسة لنسب ارتفاع الخطوة ( 233334 ) لدرجات حرارة للهواء - 1.0 ) لأرقام رينولد تتراوح من ( 568 m/s) 0.12 ) إلى m/s) 0.004 ) مع اختلاف معدن m 0.002 و m) 35 ) و سمك الجدار ºC 30 و ºC) المحيط المجرى الهوائي على سلوك الجريان و انتقالالحرارة. بشكل عام وجد ان تأثير نسبة ارتفاع الخطوة إذا كانت اكبر أو تساوي ( 3) يكون ثانويا على كل من درجة الحرارة الظاهرية و على انتقال الحرارة الموضعي. كذلك تبين ان نماذج الجريان وانتقال الحرارة تتغير تغيرا شديدا من الجريان الطباقي إلى الجريان الاضطرابي. فضلا عن ذلك فان أعلى معدلات انتقال الحرارة في الجريان الاضطرابي تحدث عند زيادة كل من سرعة الهواء الداخل ودرجة حرارة الهواء المحيط و كذلك عند تقليل كل منعرض المجرى و سمك جدار المجرى ذي معدن الألمنيوم. كما وجدت الدراسة ان الدرجة الحرارية الظاهرية تميل للوصول إلى أعلى قيمة عند انحناءات المجرى (مناطق الانفصال و إعادة الدوران) بينما يكون العكس لعدد نسلت الموضعي. وعند مقارنة النتائج العددية للدراسة الحالية مع النتائج العملية المنشورة، فقد بينت المقارنة تطابقا مقبولا.

Keywords


Article
COLD STORAGE ROOMPEFORMANCE TESTING WITH AITERNATIVE REFRIGERANTS

Authors: Talib K. Murtadha --- Kais Jamel H --- Abdual Hadi Nema K
Journal: AL-TAQANI مجلة التقني ISSN: 1818653X Year: 2008 Volume: 21 Issue: 4 Pages: 189-197
Publisher: Foundation of technical education هيئة التعليم التقني

Loading...
Loading...
Abstract

Before selecting any alternative refrigerant for R-12, a performance study for a refrigeration cycle should be carried out using different types of refrigerants. A cold storage room of 3.8 kW capacity is used for this purpose. Two types of hydrocarbon refrigerants, in addition too R-12, are used to charge the system separately. Namely propane (R-290) and mixture of R-290/ R-600a (68/32 wt.). Indoor loads are simulated by several halogen lambs. While the forced air cooled condenser of the unit is separated from the outdoor condition by a secondary air conditioning unit to control the condensing temperature. The effect of several parameters on the system performance and system matching are investigated. The results are presented for a cold storage room of 3.8 kW cooling capacity with a dimension of , and show that R-290 and hydrocarbon mixture give comparable thermal performance for the system, but hydrocarbon mixture could be suitable alternative for R-12 with out any modification in the system components that worked on the R-12.

قبل اختيار أي بديل لمائع تثليج R-12 يجب دراسة أداء دورة التثليج الانضغاطية عند عملها على موائع التثليج المقترحة كبديل. تم استخدام غرفة مبردة بحمل تثليج مقداره لغرض دراسة أداء دورة التبريد باستخدام عدة موائع تثليج بديلة ، إضافة الى مائع التثليج ،. تم دراسة مائعي تثليج بديلين لهذا الغرض، مائع التثليج الاول يسمى البروبين و الثاني هو خليط هيدروكاربوني من البروبين و الايسوبيوتان بنسبة وزنية تساوي ، حيث تم اعتماد هذه النسبة اعتمادا على بحوث سابقة تم الاشارة اليها في متن البحث. تم مماثلة الحمل الحراري للغرفة المبردة بواسطة عدد من المصابيح الهالوجينية. و تم أيضا السيطرة على وحدة تكثيف الغرفة المبردة عن طريق عزلها عن المحيط الخارجي بواسطة مجرى هوائي يمكن من خلاله التحكم بدرجة حرارة التكثيف. درست العديد من المتغيرات التي يمكن ان تؤثر على أداء منظومة التثليج. بينت الدراسة ان مائع التثليج الهيدروكاربوني و الخليط الهيدروكاربوني يعطيان معامل أداء متماثل لمنظومة التثليج. ولكن الخليط الهيدروكاربوني يمكن أن يكون اكثر ملائمة كبديل لمائع التثليج دون أجراء أي تغيير يذكر على منظومة التثليج التي تعمل على مائع التثليج

Keywords


Article
Experimental and Numerical Study of Closed Loop Solar Chimney Assisted with PCM and CFM as Thermal Energy Storage Collector

Authors: Talib K. Murtadha --- Hussien M. Salih --- Ali D. Salman
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 13 Part (A) Engineering Pages: 2450-2463
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, a test room was built in Baghdad city, with selective dimensions, while the solar chimneys (SC) where designed with aspect ratio (ar) bigger than 12 and setup to the oriented wall to the south. Collector of SC consist of paraffin wax as a phase change material (PCM) and supported by copper foam matrix (CFM), to enhance the combined of thermal energy storage material box (TESMB). Double transparent acrylic sheets covered the collector from outside. TESB supported by array of evacuated tubular collector with thermosyphon to sincere heat storage in the TESB. Results of experimental work that achieved in 25 January and 26 February refer to effectiveness using TESM in closed loop SC in day time and its effect cover the night time also. The heating system of test room is arrived to the biggest room temperature after sun set, at that moment the difference between indoor and outdoor approximately 15oC, and room temperature value still bigger after five hours from sun- set with a different in temperature by approximately 8 oC. Numerical solution done by employing CFD with solution the PDE’s that present continuity, momentum, energy equations, by using the FVM with algebraic forms of turbulent viscosity and diffusion coefficient and employing turbulent standard (k-ε)model. The comparison between numerical and experimental results indicated that the heat transfer inside test room is dominate by condition, also results shows acceptable convergence in velocity and temperature profile, while the experimental results for air flow inside SC gap appears the turbulent behavior in most duration time.


Article
3-D Numerical and Experimental Study of the Turbulent Mixing Layer between Two Non-Parallel Streams*
دراسة عملية وثلاثية الابعاد لطبقة المرج المضطربة بين مجرتين غير متوازيين

Authors: Khudheyer S. Mushatet خضير مشتت --- Talib K. Murtadha طالب كشاش مرتضى --- Jalal M. Jalil جلال محمد جليل
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2007 Volume: 11 Issue: 2 Pages: 134-144
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Results of numerical and experimental study on the turbulent mixing layer of three-dimensional non-parallel streams are reported. The numerical prediction was based on k- model. Fully elliptic Navier Stokes and energy equations are solved using finite difference primitive variables method. The study has been carried out at Reynolds numbers, Re = 19200, 28000, 48000, and three velocity ratios U1/U2 of 0.3, 0.5, and 1.0. The flow studied. The mean velocity and temperature profiles are studied up to 42 orifice width down stream from the of the high speed side is heated and the flow of the low speed side is kept at room temperature.Two interception angles of (12.5o, 25o) were orifice. The results show that there was significant effect of the angle and the mixing ratio on the characteristics of the flow field. The two jets are merged upstream of their geometric interception. The centerline of the combined jet is tilted from the midline between the two orifices when the two jets have different velocities at the large interception angle. Also the results indicated that the mixing layer penetrated deeper into the low speed side than into the high speed of the flow. The numerical results are compared with the experimental results and found to be in moderate agreement.

درست طبقة الخلط الأضطرابية الناتجة من تداخل نفاثين غير متوازيين بثلاثة أبعاد. أستخدام نموذج الأضطراب (k-) لدراسة تأثير الأضطراب على الجريان وأستخدمت طريقة (Patankar) لحل معادلات (Navier-Stokes) ومعادلة الطاقة (Energy equation). أرقام رينولد المدروسة تراوحت بين (48000,28000,19200) ونسب السرع تراوحت بين (1-0.3). تم تسخين المائع ذو السرعة العالية وتثبيت درجة حرارة المائع ذو السرعة الواطئة بدرجة حرارة الغرفة. زاويتي التقاطع المدروسة بين النفاثين كانتا (25o-12.5o). منحنيات السرع ودرجات الحرارة درست الى مديات وصلت 42 مرة بقدر عرض فتحة النفث. أستنتج من تحليل النتائج أن محور النفاث المتحد يكون مائلا عن الخط الوسطي بين مركزي الفتحتين عندما يختلف النفاثين بنسب السرع وعند زاوية التقاطع الكبيرة، كما بينت النتائج أن طبقة الخلط إنتشرت بصورة أكبر عند جانب الجريان ذو السرعة الواطئة أكثر من جانب الجريان ذو السرعة العالية. قورنت النتائج العددية مع النتائج العملية وكان التوافق متوسطا

Keywords


Article
Manufacturing and Study the performance of Selective Surfaces that used in flat plate Solar Collectors
تصنيع ودراسة اداء الاسطح الانتقائية المستخدمة في اللاقطات الشمسية المسطحة

Authors: Talib k. murtadha طالب كشاش مرتضى --- Qussay jihad abdul ghafour قصي جهاد عبد الغفور --- Zainab bahjat kareem زينب بهجة كريم
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 4 Pages: 21-40
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this research an experimental study has done for testing the thermal performance of selective surfaces used in solar collectors for substrate of iron, galvanized iron and aluminum which are commercially available. The coating process for the samples has done in two ways, the electroplating and the chemical spray pyrolysis. The results of the thermal performance test of these samples are comparing with the thermal performance of a sample without paint and other paint with black paint without shines commercially available. For the electroplated samples, the performance study has done for different immersion time in plating bath, the distance between electrical poles, the current density, and area ratio of the sample plated area to the nickel pole face area. The chemical sprayed pyrolysis samples, study has done for different coating times, atomizing gas pressures, distance between the aperture of atomizer and the sample and the paint mass flow rate. The results showed that the best performance of the iron's samples is the sample which is coated with two layers. The first layer is of zinc done by electroplating where the time of plating is (2 min.) and the second layer is of black nickel done by electroplating, where the time is (20 min.), the distance between the poles is (6 cm), the current density is (0.15 A/dm2) and area ratio of the sample plated area to the nickel pole face area is equal to (1). The percentage of the increasing in heat storage of electroplating sample to galvanized iron sample without paint at the beginning of testing the performance of samples and at the end were (58.23%& 44.97%) respectively. For aluminum samples, the best performance was regarded for two samples electroplating sample and chemical spray pyrolysis sample. The best electroplating sample was coated with a layer of black nickel where the time of plating is (20 min.), the distance between the poles is (6 cm), the current density is (0.15 A/dm2) and area ratio of the sample plated area to the nickel pole face area is equal to (1). While the best chemical spray pyrolysis sample has been coated with a layer of black nickel where the time of plating is (16 sec.) and the distance between the aperture of the reservoir and the surface of the sample is (27 cm), the amount of flow is (4.8 ml / min.), the atomizing gas pressure is (1 bar) and temperature of the sample surface is (290 0C).

في هذا البحث تم إجراء دراسة عملية لإختبار الأداء الحراري لأسطح إنتقائية تستخدم في المجمعات الشمسية لأساس من الحديد والحديد المغلون والألمنيوم المتوفر تجارياً، حيث تم عملياً طلاء العينات بطريقتين هما الطلاء الكهربائي والرش الكيميائي الحراري. وتمت مقارنة الأداء الحراري لهذه العينات مع عينة بدون طلاء وعينة أخرى مطلية بطلاء أسود و غير لامع متوفر تجاريا. بالنسبة لعينات الطلاء الكهربائي تم دراسة الأداء بتغيير عدة محددات وهي زمن التغطيس بحوض الطلاء، البعد بين القطبين, كثافة التيار الكهربائي ونسبة مساحة وجه واحد للعينة (الوجه الكبير للعينة) الى مساحة وجه واحد للقطب (الوجه الكبير لقطب النيكل). أما عينات الرش الكيميائي الحراري فقد تم طلائها بتغيير زمن الطلاء، ضغط غاز الترذيذ، البعد بين فتحة المرذذ وسطح العينة وكمية الجريان للمحلول المستخدم. بينت النتائج إن أفضل أداء ضمن عينات الحديد يعود للعينة التي تم طلاؤها بطبقتي طلاء, الأولى هي طبقة من الزنك بطلاءً كهربائياً حيث كان زمن الطلاء دقيقتين والثانية طبقة من النيكل الأسود وبزمن طلاء قدره (20) دقيقة وببعد بين القطبين (6 cm) وكثافة تيار (0.15 A/dm2) ونسبة مساحة وجه واحد للعينة الى مساحة وجه واحد للقطب تساوي (1). إذ بلغت نسبة الزيادة في الخزن الحراري لعينة الطلاء الكهربائي إلى عينة الحديد المغلون بدون طلاء عند بداية فحص اداء العينات (58.23%) وعند نهاية فحصها 44.97%)).. بالنسبة لعينات الألمنيوم كان أفضل أداء (كمية الحرارة المخزونة) يعود لعينتين أحداهما عينة بطلاء كهربائي والاخرى عينة برش كيميائي حراري، حيث إن عينة الطلاء الكهربائي قد تم طلاؤها بالنيكل الأسود لمدة (20) دقيقة وبإستخدام تيار ذو كثافة (0.15 A/dm2) والبعد بين القطبين (6 cm) ونسبة مساحة وجه واحد للعينة الى مساحة وجه واحد للقطب تساوي (1). أما عينة الرش الكيميائي الحراري فقد تم طلاؤها بطبقة من النيكل الأسود عندما كان زمن الطلاء (16) ثانية، والبعد بين فتحة الخزان وسطح العينة (27 cm) و كمية الجريان (4.8 ml/min.) و ضغط غاز الترذيذ (1 bar) و درجة حرارة سطح العينة (290 0C).


Article
Experimental Study Using the Passive Solar Chimney for Evaporative Cooling With PCM and CFM as a Thermal Energy Storage
دراسة عملية لاستخدام المدخنة الشمسية السلبية في التبريد ألتبخير مع مادة ثنائية الطور ومصفوفة رغوة النحاس كخزان حراري

Authors: Ali D. Salman علي داود سلمان --- Hussien M. Salih حسين مجيد صالح --- Talib K. Murtadha طالب كشاش مرتضى
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2016 Volume: 12 Issue: 3 Pages: 80-98
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, a test room was built in Baghdad city, with (2*1.5*1.5) m3 in dimensions, while the solar chimneys (SC) were designed with aspect ratio (ar) bigger than 12. Test room was supplied by many solar collectors; vertical single side of air pass with ar equals 25, and tilted 45o double side of air passes with ar equals 50 for each pass, both collectors consist of flat thermal energy storage box collector (TESB) that covered by transparent clear acrylic sheet, third type of collector is array of evacuated tubular collectors with thermosyphon in 45o instelled in the bottom of TESB of vertical SC. The TESB was made from metallic iron sheets as a shell and fuelled by paraffin wax as phase change material (PCM). The PCM supported by copper foam matrix (CFM) to enhance thermal conductivity of wax. When heat is released from TESB to the air, a buoyancy force will be generated in chimney gaps. Then a difference in pressure between inside and outside test room leads to induce the air flow to test room through wet corrugated cellulose pad, where evaporative cooling (EC) occurs. Results of experimental work, that achieved in June, for 12 to24 hour in the test day, refer to effectiveness using EC to decrease the room temperature comparing. The system reduces test room temperature of up to 8.5~9.2 oC in 11:00 am to 3:00 pm and at highest effectiveness of EC, while minimum reduces in temperature of up to 3.5 oC in 8:00pm to 3:00 am. Also, the results showed the affectivity to using the TESB, during the night time for ventilation and EC, with lower effectiveness than from day time. The range of EC effectiveness equals 30.5-37.5 with a natural vent, while The maximum air change per hour (ACH) equals (3.8-6.187), and the maximum mass flow rate is equal to (36.651 kg.hr-1) at experimental evaluation of the system’s discharge coefficient value 0.371.

خلال هذه الدراسة العملية, تم بناء غرفة اختبار معزولة بحجم (2*1.5*1.5) متر لكل من الطول والعرض وارتفاع الغرفة المبنية في في مدينة بغداد . بينما صمم كلا المداخن الشمسية ضمن نسبة طول الى عرض الفجوة الهوائية بمقدار اكبر من القيمة الحرجة 12. جهزت غرفة الاختبار بعدة أنواع من المجمعات الشمسية, فهنالك المدخنة العمودية الثابتة ذات الخزان الحراري المسطح والمدهون بدهان اسود غير لماع ومغلفة بسطح نفاذ للضوء وعازل حراريا, وهنالك المدخنة المائلة بزاوية 45 درجة والموصولة بالتوالي مع المدخنة الثابتة لزيادة ارتفاع المدخنة الكلي وتحسين توليد قوة الطفو, في هذه المدخنة ثلاثة خزانات حرارية على طول المدخنة مع وجود فجوتي هواء على طرفي المجمع لجريان الهواء خلالهما من خلال توليد قوة الطفو الازمة عن طريق زيادة انتقال الحرارة الى الهواء مع تامين منع حدوث جريان هواء خلفي. كما تم زراعة مجموعة من الانابيب الزجاجية المزدوجة والمفرغة من الهواء والتي في داخل كل واحده منها انبوب حراري وبدون حشوة (ثرموسايفون) حيث توصل هذه الانابيب المميلة بزاوية 45o الى النصف السفلي من الخزان الحراري للمدخنة الشمسية العمودية الثابتة. تم خزن حرارة الإشعاع الشمسي في المدخنة الشمسية باستخدام خزانات معدنية مغلونة تحتوي على مواد متغيرة الطور لها قابلية على خزن الحرارة ومدعمة برغوة معدنية لتحسين الموصلية الحرارية لمادة الخزن. تستخدم الحرارة المخزونة لتوليد قوة الطفو ومن ثم حث الهواء خلال المدخنة الشمسية وعمل تخلل ضغط داخل الغرفة, للسماح للهواء الخارجي النقي بالدخول عبر فتحات تحتوي على حشوه سليلوزية لها القابلية على امتصاص الماء, وبمرور الهواء فوق سطح الحشوة المبتلة مما يؤدي إلى حدوث التبريد ألتبخيري. أظهرت النتائج العملية والتي تم إجرائها في بداية ومنتصف الشهر السادس, إلى إمكانية خفض درجة حرارة حيز الاختبار ضمن فترة اختبار 24 ساعة متواصلة, حيث إن اقل فرق درجة حرارة بين حيز الاختبار وظرف الهواء الخارجي كانت ما يقارب 3.5 درجة مئوية عند الساعة 20:00 مساءا وكذلك بفرق مماثل يحدث عند الساعة 03:00 صباحا, اما اعلى فرق في درجة الحرارة بمقدار 9.2-8.5 درجة مئوية ويحدث خلال 11:00- 15:00 من عمر فترة الاختبار. كما أظهرت النتائج فعالية استخدام الخزن الحراري الشمسي, لفترة ما بعد المغيب مع ملاحظة انخفاض في فعالية التبريد التبخيري , بلغت مدى فعالية التبريد التبخيري 30.5- 37.5 ضمن جريان الهواء الطبيعي, اما تهوية الحيز فكان بمعدل (3.8-6.187) خلال الساعة ضمن معامل تدفق خلال المنظومة 0.371, واكبر معدل تدفق كتلي للهواء فكان بمقدار .(36.651 kg.hr-1)


Article
Transient Behavior Analysis for Solar Energy Storage in PCM-CFM Material Using Equivalent Heat Capacity Method as Storage Model
تحليل السلوك غير المستقر لطاقة الأشعة الشمسية المخزنة في المادة ثنائية الطور المدعمة برغوة النحاس باستخدام طريقة السعة الحرارية المكافئة كنموذج خزن

Authors: Ali D. Salman علي داود سلمان --- Hussien M. Salih حسين مجيد صالح --- Talib K. Murtadha طالب كشاش مرتضى
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2018 Volume: 14 Issue: 2 Pages: 40-57
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

A paraffin wax and copper foam matrix were used as a thermal energy storage material in the double passes air solar chimney (SC) collector to get ventilation effect through daytime and after sunset. Air SC collector was installed in the south wall of an insulated test room and tested with different working angles (30o, 45o and 60o). Different SC types were used; single pass, double passes flat plate collector and double pass thermal energy storage box collector (TESB). A computational model based on the finite volume method for transient tw dimensional domains was carried out to describe the heat transfer and storage in the thermal energy storage material of collector. Also, equivalent specific heat method was employed to describe the heat storage and release in the mushy zone. Experimental results referred to an increase in thermal conductivity of paraffin wax that supported by copper foam matrix more than ten times. While the ventilation effect was still active for hours after the sun set, depending on the heat storage amount. Maximum ventilation mass flow rate with TESB collector was recorded with value equals to 36.651 kg/hr., when the overall discharge coefficient that was calculated for the system equals to 0.371. Experimental results showed that the best working angle range was 45~60o, and the highest air to the collector approaching temperature appeared to the double passes flat plate collector. Results gave greater heat storage efficiency of (47)% when the maximum solar radiation was 780 W/m2 at 12.00pm, while the energy summation through duration charge time was 18460 kJ. Computational results, depending on the equivalent heat capacity method for heat storage or release from phase change material that supported by copper foam matrix, showed the behavior of paraffin wax melting and solidification situation through periodic for charge and released heat from the solar collector. Also, these results gave agreement approaching the experimental results for the heat storage in the combined heat storage material, with standard error of 16.8%.

تم استخدام الشمع البرافيني المدعم برغوة النحاس بوصفه مادة خزن حراري وتوظيفه ضمن المدخنة الشمسية ثنائية المجرى للحصول على تأثير التهوية او التهوية مع التبريد ألترطيبي خلال وبعد غياب الشمس. المدخنة الشمسية تم تنصيبها ضمن الجدار المواجه الى الجنوب لغرفة الاختبار المعزولة حراريا والتي تم فيها اختبار المدخنة الشمسية ضمن زاوية عمل مختلفة (60o, 45o and 30o) ولثلاثة انواع من المداخن الشمسية وهي المدخنة ذات الممر الهوائي الأحادي والمزدوج فضلا عن المدخنة ذات الممر الهوائي المزدوج ذي ماص حراري بشكل صندوق خزن حراري يحوي مادة الشمع البرافيني المدعم برغوة النحاس. تم بناء برنامج محاكاة لحل النموذج الحسابي للجزء غير المستقر (العابر) وذلك باستخدام طريقة الحجوم المحددة، حيث ان انتقال الحرارة وخزنها تم تمثيله عن طريق المعادلات الحاكمة (معادلة) الطاقة والتي تم استخدامها بشكل دالة لدرجة الحرارة، كذلك تم توظيف طريقة الحرارة النوعية المكافئة لوصف خزن الحرارة في المنطقة الثنائية الطور الانتقالية والتي تعد من أسهل الطرائق وادقها المستخدمة في وصف انتقال الحرارة وخزنها في المادة ثنائية الطور والمتحوله من الصلب الى السائل وبالعكس وبفعل كسب او فقدان الحرارة. النتائج العملية أشارت الى زيادة الموصلية الحرارية بعشرة اضعاف للمادة ثنائية الطور بعد تدعيمها برغوة النحاس، بينما تأثير التهوية يبقى فعالا ولمدة ساعات مع تأثير اقل بعد غياب المصدر الحراري (الشمس) وبالاعتماد على السعة الحرارية المخزونة. بينت النتائج العملية ان اكبر معدل تدفق كتلي للهواء تم تسجيله بمقدار36.651 kJ/hr. والتي عندها قيمة معامل التدفق المحسوب لهذه المنظومة بمقدار 0.371. كذلك اظهرت النتائج العملية أفضل زاوية عمل 45o-60o، وان نسبة اقتراب درجة حرارة الهواء من درجة حرارة السطح الماص والتي اظهرت اعلى قيمة عند المدخنة الشمسية ثنائية المجرى, اظهرت النتائج العملية ان المدخنة الشمسية ذات مواد الخزن الحرارية تظهر تأثير لفترة طويلة حتى بعد غياب الشمس لكن مع تأثير حراري اقل نتيجة الحفاظ على درجة حرارة مستقرة تمثل درجة الانصهار للمادة الثنائية والتي تحدد فيها درجة الحرارة بالثبات على الرغم من اكتساب الحرارة، النتائج أشارت الى اعلى كفاءة لخزن الحرارة ضمن مادة الخزن المركبة وبمقدار 47% عند اعلى مقدار للإشعاع الشمسي 780W/m2 ضمن ظروف الاختبار عند وقت الاختبار 12:00 pmوالسبب في ذلك يعود الى اكتساب الهواء المار في المدخنة جزء من الحرارة المخزنة لدوام استمرارية عمل المنظومة وهذا يحدث بسبب فرق درجات الحرارة , بينما سجل مجموع الطاقة خلال مدة الشحن الحراري بمقدار18460 kJ . النتائج الحسابية أظهرت سلوكا منطقيا لذوبان الشمع وتصلده خلال مدة شحن الحرارة واطلاقها بوجود الرغوة المعدنية، مع تقارب منطقي للنتائج النظرية من العملية وبمعدل خطا يصل الى 16.8% حيث تم اعتماد طريقة الحرارة النوعية المكافئة لحساب الحرارة المخزونة في المادة ثنائية الطور المدعمة برغوة النحاس.

Listing 1 - 10 of 11 << page
of 2
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (11)


Language

English (7)

Arabic and English (4)


Year
From To Submit

2018 (1)

2016 (2)

2014 (2)

2010 (2)

2008 (1)

More...