research centers


Search results: Found 13

Listing 1 - 10 of 13 << page
of 2
>>
Sort by

Article
Heat Transfer Enhancement Using Helical Pipes
تحسين انتقال الحرارة باستخدام الانابيب المحلزنة

Author: Ajaj Helal Zgayer عجاج هلال زغير
Journal: Anbar Journal of Engineering Sciences مجلة الأنبار للعلوم الهندسية ISSN: 19979428 Year: 2012 Volume: 5 Issue: 1 Pages: 126-139
Publisher: University of Anbar جامعة الانبار

Loading...
Loading...
Abstract

The enhancement of laminar forced convection inside helical pipes is studied numerically and compared with plain pipes. The study is achieved numerically using the (Fluent-CFD 6.3.26) software program for solving the governing equations. The heat transfer coefficient and friction coefficient are calculated using the enhancement technique and compared with the plain tube. In this research the factors that affect the enhancement technique using helical pipes are studied, these factors are the ratio of (pitch /pipe length) (SL), Reynolds number and the heat flux applied to the external surface of the pipe.The results showed that there is an increasing in the heat transfer coefficient is related to the decreasing of (SL), increasing of Reynolds number and heat flux. The performance of the helical pipes is evaluated depending on the calculation of (Enhancement ratio), and it’s found that the enhancement ratio increases as Reynolds number increases and (SL) decreases. It is found that the best enhancement ratio was (200%) at (SR=0.05), (Re=2000),(Heat flux=3000W/m2).The results are compared with the literature and there is a good agreement.

يهدف البحث الحالي إلى دراسة تحسين انتقال الحرارة بالحمل ألقسري الطباقي داخل الأنابيب المحلزنة من الداخل (helical pipes) ومقارنة أداءها مع الأنابيب الاعتيادية (plain pipes). أنجزت الدراسة عدديا باستخدام برنامج (Fluent-CFD 6.3.26) لحل المعادلات الحاكمة ومن ثم حساب معامل انتقال الحرارة باستخدام آلية التحسين المستخدمة وكذلك حساب معامل الاحتكاك .تم في هذا البحث دراسة العوامل المؤثرة على تحسين انتقال الحرارة بالأنابيب المحلزنة والمتمثلة بنسبة المسافة الفاصلة SL(خطوة طول الانبوب ) ،رقم رينولدز وكذلك الفيض الحراري المسلط على السطح الخارجي للأنبوب.من نتائج الدراسة لاحظنا زيادة قيمة معامل انتقال الحرارة في حالة نقصان SL ، زيادة رقم رينولدز وزيادة كمية الفيض الحراري المسلط. تم تقييم أداء الأنابيب المحلزنة بالاعتماد على حساب نسبة التحسين Enhancement Ratio . تبين إن نسبة التحسين تزداد بزيادة قيمة رينولدز ونقصان نسبة المسافة الفاصلة SL وكانت أفضل نسبة تحسين (200%) عند حالة ( ( SL=0.05ورقم رينولدز يساوي 2000 وفيض حراري 3000W/m2 .تم مقارنة النتائج مع البحوث السابقة وكانت النتائج متقاربة الى حد بعيد.


Article
Effect of the Presence of Semi-circular Cylinders on Heat Transfer From Heat Sources Placed in Two Dimensional Channel
تأثير وجود اسطوانات نصف دائرية على انتقال الحرارة من مصادر حرارية موضوعة في قناة ثنائية الأبعاد

Author: د. احمد وحيد مصطفى د. عادل عبد الرزاق محمد سعيد هاجر عامر صادق
Journal: Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2012 Volume: 19 Issue: 4 Pages: 24-45
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

The effect of a semi-circular cylinders in a two dimensional channel on heat transfer by forced convection from two heat sources with a constant temperature has been studied numerically. Each channel contains two heat sources; one on the upper surface of the channel and the other on the lower surface of the channel. There is semi-circular cylinder under the source in upper surface and there is semi-circular cylinder above the source in lower surface. The location of the second heat source with its semi-cylinder has been changed and keeps the first source with its semi- cylinder at the same location. The flow and temperature field are studied numerically with different values of Reynolds numbers and for different spacing between the centers of the semi-cylinders. The laminar flow field is analyzed numerically by solving the steady forms of the two-dimensional incompressible Navier- Stokes and energy equations. The Cartesian velocity components and pressure on a collocated (non-staggered) grid are used as dependent variables in the momentum equations, which discretized by finite volume method, body fitted coordinates are used to represent the complex channel geometry accurately, and grid generation technique based on elliptic partial differential equations is employed. SIMPLE algorithm is used to adjust the velocity field to satisfy the conservation of mass. The range of Reynolds number is (Re= 100 – 800) and the range of the spacing between the semi-cylinders is(1-4) and the Prandtl number is 0.7.The results showed that increasing the spacing between the semi-cylinders increases the average of Nusselt number of the first heat source for all Reynolds numbers. As well as the results show that the best case among the cases studied to enhance the heat transfer is when the second heat source and its semi-cylinder located on at the distance (S=1.5) from the first half of the cylinder and the Reynolds number is greater than (Re ≥ 400) because of the separation behind of the first semi-cylinder where it works to reduce the area of section flow, and this is leading to increase the speed and thus increases the rate of heat transfer. A comparison of numerical results agrees well with published results.

تأثير وجود انصاف اسطوانات دائرية في قناة ثنائية البعد على انتقال الحرارة بالحمل القسري من مصدرين حراريين ذات درجة حرارة ثابتة تم دراسته عدديا. تحتوي القناة على مصدرين حراريين احدهما على السطح العلوي للقناة والاخر على السطح السفلي, المصدر على الجدار العلوي يوجد تحته نصف اسطوانة وكذلك المصدر على الجدار السفلي يوجد فوقه نصف اسطوانة. تم تغيير موقع المصدر الحراري الثاني مع نصف اسطوانته فيما ابقي موقع المصدر الحراري الاول ونصف اسطوانته ثابتين. اجريت دراسة حقلي الجريان ودرجة الحرارة عدديا لقيم مختلفة من ارقام رينولد ولمختلف المسافة (S) بين مركزي انصاف الاسطوانات. تم تحليل حقل الجريان الطباقي عدديا بحل المعادلات نافير ستوك و الطاقة (Navier Stokes and Energy Equations) للجريان المستقر والثنائي الابعاد واللاانضغاطي. استخدمت مركبات السرع الديكارتية والضغط على شبكة متحدة الموقع (Collocated Grid) كمتغيرات معتمدة في معادلتي الزخم التي تم تقطيعها بطريقة الحجم المحدد (Finite Volume Method) ، ولتمثيل شكل القناة المعقد بشكل دقيق تم استخدام نظام مطابقة إحداثيات الجسم، وكذلك استخدمت طريقة توليد الشبكة على اساس معادلات تفاضلية جزئية بيضوية. استخدمت خوارزمية (SIMPLE) لتصحيح مجال السرع لتحقيق حفظ الكتلة. مدى رقم رينولد هو (800-100) والمسافة بين مركزي انصاف الاسطوانات تتراوح (4-1) ولرقم براندتل ( 0.7). بينت النتائج انه بزيادة المسافة بين انصاف الاسطوانات فان متوسط رقم نسلت يزداد للمصدر الحراري الاول ولجميع ارقام رينولد, كذلك بينت النتائج ان الحالة الافضل بين الحالات المدروسة لتحسين عملية انتقال الحرارة هي عندما يكون موقع المصدر الحراري الثاني ونصف اسطوانته عند المسافة (1.5=S) من نصف الاسطوانة الاولى ولرقم رينولد اكبر من (Re≥400) وذلك بسبب حدوث الانفصال خلف نصف الاسطوانة الاولى حيث يعمل هذا الانفصال على تقليل مساحة مقطع الجريان مما يؤدي الى زيادة السرعة وبالتالي زيادة معدل انتقال الحرارة. أظهرت مقارنة النتائج العددية توافق جيدا مع النتائج المنشورة.


Article
Heat Transfer Enhancement for Rectangular Channels by Using Triangular-Shaped Ribs at High Reynold Numbers.
تحسين انتقال الحرارة لدكت مستطيل باستخدام مثيرات ذات مقطع مثلث عند ارقام رينولد عالية.

Author: Mohammed W. Al-Jibory
Journal: journal of kerbala university مجلة جامعة كربلاء ISSN: 18130410 Year: 2018 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 114-124
Publisher: Kerbala University جامعة كربلاء

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, an experimental system was built to study the effects of triangular ribs inside a rectangular duct on the heat transfer and flow behavior. Boundary conditions were: inlet air temperature,(300o K) and Reynolds numbers (Re=8082, 9698 and 11778). The surrounding constant temperature was (473 o K). The numerical simulations were done by solving the governing equations (Continuity, Reynolds Averaging Navier-stokes, and Energy equation) with (k-ε) model in three dimensions by using the SOLIDWORKS 3D CAD software. The effects of using triangular ribs fitted in rectangular passage channel on fluid flow and heat transfer characteristics were presented in this part. Ribs used with a pitch-rib height of 10, the rectangular channel of (30x60 mm) cross section, 1.5 mm duct thickness and 0.5 m long. The temperature, velocity distribution contours, cooling air temperature distribution at the duct centerline, the inner wall surface temperature of the duct, and thermal performance factor is found in this paper. The temperature distribution for the inner wall surface of the ribbed channel is lower than smooth one by (8.9 %) for case (1) and (Re=11778). The coolant air flow velocity seems to be accelerated and decelerated through the channel in the presence of ribs, so it was shown that the thermal performance factor along the duct is larger than 1, this is due to the fact that the ribs create turbulent conditions and increasing thermal surface area, and thus increasing heat transfer coefficient than the smooth channel. It concluded that, the triangular ribs with angle of 90o,case(1) is the best as compared to the other two cases in this study for cooling the rectangular duct. After modification and analysis have been done, Nusselt Number enhanced by (36%).

في هذا البحث تم بناء منظومة عملية لدراسة تأثير وضع مثيرات مثلثة المقطع داخل قناة مستطيلة على انتقال الحرارة وسلوك الجريان. الظروف الحدية كانت: درجة حرارة الهواء الداخل (300ok) وارقام رينولد ( (Re=8082, 9698 and 11778. درجة حرارة محيط ثابتة (473ok). تم التحليل العددي بواسطة حل المعادلات الحاكمة (الاستمرارية, معادلات نافير ستوك, و معادلة حفظ الطاقة) مع نموذج (k-ε) بالابعاد الثلاثة بأستخدام برنامج جاهز (SOLIDWORKS 3D CAD). تأثير استخدام المثيرات المثلثة المثبتة في ارضية قناة مستطيلة المقطع على جريان المائع و خواص انتقال الحرارة تم دراستها في هذا البحث. المثيرات التي تم استخدامها كانت بنسبة (بعد/ارتفاع=10) في قناة مستطيلة المقطع (30X60) سم, 1.5 ملم سمك و 0.5 م طول. درجة الحرارة, مخططات توزيع السرعة, مخططات توزيع درجة حرارة الهواء في مركز القناة, توزيع درجة الحرارة على جدار القناة الداخلي و معامل الاداء الحراري تم ايجادها في هذا البحث. وجد ان توزيع درجات الحرارة للجدار الداخلي للقناة باستخدام المثيرات المثلثة اقل منه للقناة بدون مثيرات وبنسبة (8.9%) للحالة رقم (1) و رقم رينولد (11778). سرعة الهواء تبدو في تزايد وتناقص داخل القناة بوجود المثيرات وعليه فأن معامل الاداء الحراري على طول القناة اكبر من (1) وهذا نتيجة لحقيقة ان المثيرات تولد حالة اضطراب وتزيد المساحة السطحية الحرارية وتزيد معامل انتقال الحرارة اكثر من القناة بدون مثيرات. تم الاستنتاج من هذا البحث ان المثيرات المثلثة مع مساحة مواجهة عمودية حالة رقم (1) هي الحالة الافضل بالمقارنة مع الحالتين الاخريين في هذه الدراسة لتبريد القناة المستطيلة المقطع. بعد التحديث والدراسة تم تحسين رقم نسلت بنسبة (36%).


Article
Numerical and Experimental Investigation of Heat Transfer Features in a Square Duct with Internal Ribs
تحقيق نظري وعملي لخصائص انتقال الحرارة في مجرى مربع مع زعانف داخلية

Author: Ali Shokor Golam علي شكر غلام
Journal: Wasit Journal of Engineering Sciences مجلة واسط للعلوم الهندسية ISSN: 23056932 Year: 2018 Volume: 6 Issue: 3 Pages: 51-68
Publisher: Wassit University جامعة واسط

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, experimental investigation and numerical prediction were completed to study the heat transfer for disturbed flow in square passage heated from upper and lower aspect through the use of technology to heighten the heat transfer action by the use of different ribs shapes (semicircle, triangular and square) with the same surface area and height, distributed on the superior and inferior aspect of the heated channel. The experimental part included designing and manufacturing test apparatus and run the tests through operational parameters (Reynolds number 10460-40500) and heat flux (138-6888) W/m^2. While the design parameters included different ribs shapes (circular, triangular and square). Numerical investigation was done by using ANSYS FLUENT14.0 program, depending on Navier–Stokes equations, application of turbulence model k-ε and energy equation for the air were implemented for the same experimental conditions for all ribs type. In conclusion, the additions of ribs make noticeable enhance of the heat transfer compared to without ribs. Square ribs provide the best enhancement in heat transfer by (28.22-58.23) % compared to without ribs. Then comes the triangular and circular ribs that provide enhancement by (20.14-45.62) (10.87-28.13) % respectively. In addition to that, arrange the ribs in staggered pattern on the upper and lower aspect give the best heat transfer.

في هذا العمل تم اجراء التحقيقات العملية والعددية لخصائص انتقال الحرارة لجريان مضطرب في مجرى مربع المقطع مسخن الجانبين العلوي والسفلي باستخدام تقنية لتحسين الاداء الحراري المتمثلة أضلاع مختلفة الاشكال (دائري، مثلث، مربع) بنفس المساحة السطحية والارتفاع موزعة على السطح العلوي والسفلي المسخن للمجرى. الجانب العملي تضمن تصميم وتصنيع جهاز اختبار ويتم عمل الاختبارات ضمن المتغيرات التشغيلية ( رقم رينولد من 10460 الى 40500 ، الفيض الحراري (138-6888 ) W/m^2 اما المتغيرات التصميمية تتضمن أضلاع مختلفة الاشكال (نصف دائري، مثلث، مربع) تم إجراء المحاكاة العددية باستخدام برنامج FLUENT14.0 , ANSYS بالاعتماد على معادلات نفير-ستوك تم تطبيق نموذج الاضطراب k-ε ومعادلات الطاقة طبقت للحمل القسري للهواء لنفس الظروف التجريبية لجميع انواع الاضلاع. من خلال النتائج نلاحظ ان ادراج الاضلاع يؤدي الى زيادة ملحوظة في معامل انتقال الحرارة مقارنة مع المجرى الفارغ. الاضلاع المربعة تقدم افضل تحسين في معدل انتقال الحرارة بنسبة زيادة 28.22-58.23) %) مقارنة مع المجرى الفارغ. يليها الاضلاع المثلثة والدائرية بنسبة تحسين لانتقال الحرارة بمعدل (20.14-45.62) % (10.87-28.13) على التوالي. كذلك لوحظ ان ترتيب الاضلاع بشكل متعاقب على السطح العلوي والسفلي يعطي افضل انتقال للحرارة.


Article
BUOYANCY EFFECT STUDY ON CONVECTIVE ENHANCEMENT FOR VARIOUS BASE NANOFLUID IN AN ENCLOSURES
دراسة تأثير قوة الطفو على تحسين الحمل الحراري لموائع نانوية مختلفة لمحتوى مغلق

Loading...
Loading...
Abstract

Buoyancy-driven heat transfer convection enhancement in a two-dimensional enclosure, for two cases boundary conditions: (isothermal and linearly varying) temperature differential heated walls utilizing Nano fluid is studied numerically. In this study, three various base fluids (water, ethylene glycol, or oil) based with (CuO) nanoparticles are tested. Calculations of heat transfer rates were accomplished for a range of Rayleigh number (103 ≤Ra≤106), Prandtl number is taken as (Pr = 6.7, 204, and 10959), and solid volume fraction (0 % ≤ϕ≤ 10 %). Numerical computations are carried out for different combinations of relevant parameters involved in the study. Results showed that the heat transfer rate increases by increasing the volume fraction of the Nano fluid for all types of base Nano fluid considered. The increment in average Nusselt number is strongly dependent on the basic fluid and boundary condition chosen. The heat transfer rate also increases with increases of Rayleigh number, and Prandtl number. Based on the present results, oil-base nanoparticle in an enclosure with the isothermal temperature walls is preferable to attain overall heat transfer enhancement. Also, the enhancement in heat transfer with (0.1) solid volume fraction of (CuO) particles based with different basic fluids such as (water, EG, or oil) increases (26.7%, 28.8%, and 32.94%) respectively for low (Ra) as compared to the base fluid. For verification of current study, the results have been compared with the recent studies at the same boundary conditions and are a good agreement.

تم إجراء دراسة عددية لتحسين الحمل الحراري الطبيعي لمحتوى مغلق ثنائي البعد، لحالتين من الظروف الحدية مختلفة :( منتظمة ، متغيرة خطيا) لدرجة حرارة الجدران المسخنة بشكل متباين بأستخدام مائع نانوي. في هذه الدراسة ، تم أختبار ثلاث مواد سائلة اساسية (الماء، أثيلين كلآيكول ، والزيت) موضوعة مع جسيمات دقيقة جد"ا لمسحوق (أكسيد النحاس) . تم تمثيل النتائج العددية لمعدلات انتقال الحرارة لعدد رالي في المدى ( 103≤Ra≤ 106) , التركيز الحجمي (0%≤ϕ≤10%) ، إخذ عدد برانتل ((Pr=6.7, 204, and 10959 .المحاكاة العددية تضمنت أختبار مختلف العوامل المتعلقة بالدراسة. النتائج بينت ان معدل انتقال الحرارة يزداد بزيادة التركيز الحجمي للمائع النانوي لجميع المواد السائلة المدروسة . الزيادة بمعدل عدد نسلت تكون معتمدة بشكل قوي على نوع المادة السائلة الأساسية والظرف الحدي المختار. كذلك معدل انتقال الحرارة يزداد بزيادة عدد رالي و عدد برانتل. على اساس النتائج الحالية ، تبين إن سائل الزيت الموضوع للجسيمات الدقيقة لمحتوى مغلق ذات درجة حرارة منتظمة للجدران هي افضل حالة للحصول على اكبر زيادة لانتقال الحرارة. كذلك، تحسين معدل انتقال الحرارة بتركيز حجمي (ϕ =0.1) و لمسحوق أكسيد النحاس موضوع مع مواد سائلة مختلفة مثل (الماء، أثيلين كلآيكول، والزيت) هو(26.7%, 28.8%, and 32.94%)على التوالي ولعدد رالي واطيء. وللتحقق من النموذج الحالي, تم مقارنة النتائج العددية للدراسة الحالية مع دراسات سابقة عند نفس الظروف الحدية وكانت مقبولة.


Article
Heat Transfer Augmentation in Gas Turbine Blade Rectangular Passages Using Circular Ribs with Fins

Authors: Mohammed W. Al-Jibory --- Farhan Lafta Rashid --- Hasan Qahtan Hussein
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 1 Pages: 247-258
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, an experimental system was designed and built to simulate conditions in the gas turbine blade cooling and run the experimental part. Boundary conditions are: inlet coolant air temperature is 300K with Reynolds numbers (Re=7901) .The surrounding constant hot air temperatures was (673 K).The numerical simulations were done by using software FLUENT version (14.5), in this part, it was presented the effect of using circular ribs having middle fin fitted in rectangular passage channel on fluid flow and heat transfer characteristics. Ribs used with pitch-rib height of 10, rectangular channel of (30x60 mm) cross section, 1.5 mm duct thickness and 0.5 m long. The temperature, velocity distribution contours, cooling air temperature distribution at the duct centerline, the inner wall surface temperature of the duct, and thermal performance factor are presented in this paper. it can be seen that the duct with all ribs with middle fins was the better case which leads to increase the coolant air temperature by (10.22 %) and decrease the inner wall temperature by (6.15 % ). The coolant air flow velocity seems to be accelerated and decelerated through the channel in the presence of ribs, so it was shown that the thermal performance factor along the duct is larger than 1, this is due to the fact that the ribs create turbulent conditions and increasing thermal surface area, and thus increasing heat transfer coefficient than the smooth channel.

في هذا البحث تم تصميم وبناء نظام تجريبي لمحاكاه ظروف تبريد ريشه التوربين الغازي حيث كانت درجه حراره هواء التبريد الداخل (300 كلفن ) ورقم رينولد (7901) ودرجه الحراره المحيطه (673كلفن) وتم اجراء المحاكاه العدديه باستخدام برنامج الفلونت (14.5) حيث تم دراسه تأثير الاضلاع الدائريه ذات الزعانف الوسطيه خلال مجرى مستطيل بابعاد (30 *60 ملم) وبسمك (1.5 ملم) وطول (0,5 م) على الجريان وانتقال الحراره .لاحظنا ان باستخدام الاضلاع الدائريه ذات الزعانف الوسطيه تم زياده حراره هواء التبريد الداخل بنسبه (10.22%) و نقصان بدرجه السطح الداخلي للقناه بنسبه (6.15%) وكان معامل الاداء الحراري اكبر من واحد وهذا يدل على ان الاضلاع الدائريه حسن بانتقال الحراره من خلال زياده المساحه السطحيه للانتقال وزياده الاضطراب الذي يؤدي الى زياده الخلط .


Article
Experimental Investigation on the Multi-metallic Cu-Zn Nanofluids Heat Transfer Enhancement and Pressure Losses

Author: Ammar Fakhir Abdulwahid
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 2 Pages: 49-61
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Metallic nanofluids are suspensions of metallic particles of nanometre size in base fluids. The combination of two kinds of metallic particles mixed at the same volume ratio is known as multi-metallic nanoparticles. These multiple metallic particles of nanometre size were suspended in deionized H2O via the use of ultrasonic vibrators at varying volume fractions as well as variations in the ratios of metallic/metallic particles of nanometre size. In our study the dynamic viscosity, the nanofluid’s heat conductivities were determined for varying temperatures and volume fractions. The coefficient of thermal transmission of the flowing nanofluid in the constant wall heat flux tube were determined experimentally in laminar condition. The results revealed huge thermal transmission enhancement comparison to the base fluids. The pressure loses were illustrated for all nanofluids. The comparisons of the different metallic and multi-metallic types of the nanofluids were showed that Cu nanofluids have a greater coefficient of thermal transmission compared with the Cu-Zn, Zn at equal volume fractions.

النانوفلود المعدنية هي تعليق من الجسيمات المعدنية من حجم نانومتر في السوائل الاساسية. الجمع بين نوعين من الجسيمات النانوية المعدنية بنفس النسب يسمى النانوفلود متعدد الجسيمات النانوويه المعدنية. تم تعليق هذه الجزيئات متعددة المعدن في الماء منزوع الايونات عن طريق استخدام الموجات فوق الصوتية لاحجام جزيئية مختلفة وكذلك الاختلاف في نسبة الجزيئات المعدنية. في هذه الدراسة تم حساب اللزوجة الديناميكية والموصلية الحرارية للموائع النانوية مع اختلاف درجات الحرارة والحجم الجزيئي. تم احتساب معامل انتقال الحرارة للنانوفلوود متدفق في انبوب مع تسليط مصدر حراري ثابت على جدار الانبوب في ظروف الجريان الطباقي. كشفت النتائج عن تحسن كبير في معامل انتقال الحرارة للنانووفلود مقارنة مع الماء وقد تم توضيحه لجميع انواع النانوفلود. وكذلك فقدان الضغط قد تم توضيحه.واظهرت المقارنات بين مختلف انواع النانوفلود ان النحاس لديه معامل انتفال حراري اعلى من باقي انواع النانوفلود.


Article
An Investigation into Heat Transfer Enhancement by Using Oscillating Fins
دراسة لزيادة معدلات انتقال الحرارة باستخدام الزعانف المتذبذبة

Authors: Ihsan Y. Hussain احسان يحيى حسين --- Karima E.Amori كريمة اسماعيل عموري --- Dheya G. Mutasher ضياء غانم مطشر
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 1 Pages: 63-81
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The present work describes numerical and experimental investigation of the heat transfer characteristics in a plate-fin, having built-in piezoelectric actuator mounted on the base plate (substrate). The geometrical configuration considered in the present work is representative of a single element of the plate-fin and triple fins. Air is taken as the working fluid. A performance data for a single rectangular fin and triple fins are provided for different frequency levels (5, 30 and 50HZ) , different input power (5,10,20,30,40 and 50W) and different inlet velocity (0.5, 1, 2, 3, 4, 5 and 6m/s) for the single rectangular fin and triple fins with and without oscillation. The investigation was also performed with different geometrical fin heights ( 50mm and 35mm) and distance between the fins (3mm and 6mm). It is observed that the heat transfer increases with the increase in the frequency and Reynolds number. It is further observed that triple fins with (height=50mm and distance between the fins=3mm) gives better enhancement as compared to other cases, The study shows that the piezoelectric actuator when mounted on the rectangular fins gives great promise for enhancing the heat transfer rate.

العمل الحالي يبحث عدديا وتجريبيا خصائص انتقال الحرارة في زعانف مدمجة مع (Piezoelectric Actuator) ومثبتة على قاعدة الزعانف (Substrate). واخذ بنظر الاعتبار الزعنفة المنفردة والزعانف الثلاثية. واستخدم الهواء كمائع عمل. اختبرت قيم الاداء للزعنفة المنفردة والزعانف الثلاثية لمستويات تردد مختلفة ( 5، 30، و50 هيرتز) ، قدرات ادخال مختلفة (5، 10، 20، 30، 40، و 50 واط ) ، وسرع دخول مختلفة (0.5، 1، 2، 3، 4، 5 و 6 م/ثا ) مع وبدون ذبذبة. وانجز البحث مع ارتفاعات زعانف مختلفة (35 ملم ، 50 ملم ) ، ولمسافات بين الزعانف (3 ملم ، 6 ملم ) . يلاحظ ان انتقال الحرارة يزداد مع زيادة التردد وعدد رينولد . كذلك يلاحظ ان الزعانف الثلاثية مع (الارتفاع=50 ملم والمسافة بين الزعانف=3 ملم) تعطي افضل


Article
Heat Transfer Enhancement in MCHS using Al2O3 /Water Nanofluid
تحسين انتقال الحرارة في القنوات الميكروية باستخدام جسيمات النانوية الناتجة من خلط اوكسيد الالمنيوم مع الماء

Author: Dr.Fayadh M. Abed Al-Dulaimy, Professor Dr. Hameed Jasim Khalaf, Lecturer
Journal: Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2013 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 1-12
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

In the present paper, Numerical simulation is performed to investigate the laminar force convection of Al2O3/water Nanofluid in a flow channel with different constant heat flux 50, 90, 150 W/cm2 respectively and two values of mass flow rate of fluid. The heat sources are placed on the bottom wall of channel which produces much thermal energy that must be discarded from the system. The remaining surfaces of channel are kept adiabatic to exchange energy between Nanofluid and heat sources. The effects of Reynolds number Re < 1000), the volume fraction of nanoparticles of nanofluid have the percentages of 0, 1, 3 and 5%. on the average heat transfer coefficient (h) , pressure drop ( P), surface Nusselt number and wall temperature ( ) are evaluated. The use of Nanofluid can produce an asymmetric velocity along the height of the channel. The results show that the wall temperature decreases remarkably as Re and volume of fraction increase. It is also observed that there is an enhancement of average heat transfer coefficient and it's observed also that the use of Nanofluid improves MCHS performance by reducing fin (conductive) thermal resistance.

في الدراسة المقدمة تم جراء محاكاةِ عدديةِ لدراسة إنتقالِ الحرارة بالحمل القسري لجريان طباقي لمائع (نانو) ناتج من خلط الماء مع جسيمات اوكسيد الالمنيوم يجري داخل قناة ميكروية مستطيلة الشكل محاطة بمادة السليكون الحراري وعرضه لفيض حراري ثابت وبمقادير مختلفة 50 , 90 , 150 واط / سنتيمتر المربع على التوالي مع نسبةِ تدفقِ من السائل النانوي وبمقدار 1x10-5 و5.1 x10-5 كغم بالثانية على التوالي. تم تسليط الفيض الحراري عند السطع السفلي للقناة . اما السطوحَ الباقيةَ للقناةِ تَبْقى معزوله. تم دراسة اتاثير كل من ُ سرع الجريان للسائل ولأعداد رينولد اقل من 1000،والنسب الحجمية للجسيمات في الماء 0, 1, 3 و5 % على معاملِ انتقال الحرارةِ بالحمل ، فرق الضغطِ ، عدد نوسيلت ودرجة حرارة الجدران . بينت النتائج المستنبطه من الدراسة ان استخدام الجسيمات تنتجَ سرعةَ لا مُتَناظِرةَ على طول ارتفاع القناةِ اضافة الى هبوط في درجة حرارة الجدار مع زياده السرع والنسب الحجمية للجسيماتِ. كما بينت النتائج تحسين معاملِ انتقال الحرارة بالحمل من خلال انخفاض في المقاومة الحرارية للتوصيل الحراري.


Article
Experimental Study on the Effect of Using Metallic Brushes on the Charging and Discharging Time of Thermal Energy Storage Unit
دراسة عملية على تأثير استخدام فرش معدنية على المادة المتغيرة الطور الخازنة للطاقة

Authors: Rafa Abbas Hassan رافع عباس حسن --- Aseel Khaleel Shyaa اسيل خليل شياع --- Ban Mohammed Hasan Kadim بان محمد حسن كاظم
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 9 Pages: 1-15
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Phase change materials are known to be good in use in latent heat thermal energy storage (LHTES) systems, but one of their drawbacks is the slow melting and solidification processes. So that, in this work, enhancing heat transfer of phase change material is studied experimentally for in charging and discharging processes by the addition of high thermal conductive material such as copper in the form of brushes, which were added in both PCM and air sides. The additions of brushes have been carried out with different void fractions (97%, 94% and 90%) and the effect of four different air velocities was tested. The results indicate that the minimum brush void fraction gave the maximum heat transfer in PCM and reduced the time for melting for (ϵ=90%) up to 4.49 times as compare with the case of no brush. It can be seen that the addition of brushes in air side helped to reduce the solidification time and increase the convection heat transfer coefficient as the brush void fraction decreased. Also the minimum velocity (v = 1 m/s) gave maximum outlet temperature.

المواد المتغيرة الطور تعد من المواد الجيدة المستخدمة في منظومات خزن الطاقة الحرارية الكامنة, ولكن احد عيوبها هو الانصهاروالانجماد ببطء. في العمل الحالي تم دراسة تحسين انتقال الحرارة للمواد المتغيرة الطور خلال عملية الشحن والتفريغ عملياً وذلك بأضافة مادة لها موصلية حرارية عالية مثل النحاس والذي سوف يكون بشكل فرش, وهذه الفرش سوف تضاف في جانب المادة المتغيرة الطور وجانب الهواء. تمت اضافة الفرش بنسب فراغ (97%, 94% و 90%) مع اختبار تأثير اربع سرع مختلفة. وقد بينت النتائج ان اقل نسبة فراغ للفرشاة اعطى اكبر زيادة في نسبة انتقال الحرارة في المادة المتغيرة الطور بحيث قل الزمن اللازم للانصهار لحالة (90% = ϵ) الى 4.49 مرة بالمقارنة مع حالة عدم وجود الفرشاة. وقد لوحظ ايضاً ان اضافة الفرش في جزء الهواء ساعد في تقليل الزمن اللازم للانجماد وكذلك زادت من معامل انتقال الحرارة بواسطة الحمل بنقصان النسبة الفراغية للفرشاة. وكذلك وجد ان اقل سرعة مستخدمة اعطت اكبر حرارة للهواء الخارج.

Listing 1 - 10 of 13 << page
of 2
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (13)


Language

English (10)

Arabic and English (2)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2018 (6)

2017 (2)

2015 (1)

2013 (2)

2012 (2)