research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Experimental Investigation for the Thermal performance of Modified Closed Wet Cooling Tower
التحقيق العملي للأداء الحراري على برج تبريد رطب مغلق مطوّر

Authors: Qasim Saleh Mahdi قاسم صالح مهدي --- Hayder Mohammad Jaffal حيدر محمد جفال
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2016 Volume: 19 Issue: 2 Pages: 310-326
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Researchers and designers keenly seek to improve the performance of cooling towers because of the extensive impact on the work and efficiency of the systems concerned to these towers. For this purpose, a Closed Wet Cooling Tower (CWCT) modified with added packing was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW in Iraq. A series of experiments was carried out at different operational and conformational parameters. Operational parameters demonstrate: air flow rate, spray water flow rate, cooling water flow rate, inlet cooling water temperature and inlet air wet bulb temperature. Conformational parameters indicate: height of packing used and location of packing. The results showed a significant performance improvement when using packing with CWCT under the heat exchanger and above the heat exchanger as compared to CWCT. Empirical correlations are obtained to predict water film heat transfer coefficient and air-water mass transfer coefficient considering the influences of operational parameters.

يحرص الباحثون والمصممون على رفع كفاءة أبراج التبريد لما لذلك من تأثير كبير على عمل وأداء المنظومات المرتبطة بهذه المنظومات. لهذا السبب تم تصميم وتصنيع واختبار برج تبريد رطب مغلق مطوّر بإضافة الحشوات بقدرة تبريد (9kW) في العراق . سلسة من التجارب تم اعتمادها لمتغيرات تشغيلية وتصميمة مختلفة . المتغيرات التشغيلية شملت: معدل تدفق الهواء ,معدل تدفقات ماء الرش و ماء التبريد , درجة حرارة الدخول لماء التبريد ودرجة حرارة الهواء الرطبة.أما المتغيرات التصميمة فهي استخدام أطوال مختلفة للحشوة لمواقع متغيرة . وضحت النتائج تحسين ملموس للأداء الحراري عند إضاقة الحشوة إلى البرج المغلق اسفل واعلى المبادل الحراري بالمقارنة مع برج التبريد المغلق بدون استخدام الحشوات. تم استنباط عدد من العلاقات التجريبية للتنبؤ بمعاملي انتقال الحرارة والكتلة بدلالة للمتغيرات التشغيلية.


Article
Energy and Exergy Analysis on Modified Closed Wet Cooling Tower in Iraq
تحليل الطاقة والطاقة المتاحة على برج تبريد رطب مغلق مطوّر في العراق

Authors: Hayder Mohammad Jaffal حيدر محمد جفال --- Qasim Saleh Mahdi قاسم صالح مهدي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2016 Volume: 12 Issue: 2 Pages: 45-59
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The present study involves experimental analysis of the modified Closed Wet Cooling Tower (CWCT) based on first and second law of thermodynamics, to gain a deeper knowledge in this important field of engineering in Iraq. For this purpose, a prototype of CWCT optimized by added packing under a heat exchanger was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW. Experiments are conducted to explore the effects of various operational and conformational parameters on the towers thermal performance. In the test section, spray water temperature and both dry bulb temperature and relative humidity of air measured at intermediate points of the heat exchanger and packing. Exergy of water and air were calculated by applying the exergy destruction method on the cooling tower. Experimental results showed a significant performance improvement when using packing on the CWCT. It can be observed that the thermal efficiency for the CWCT with packing under a heat exchanger and CWCT with packing above the heat exchanger are approximately 40% and 25% higher than that of the CWCT without packing respectively. As another part of the experiment results, it is indicated that the exergy destruction is directly proportional to air flow rate, cooling water flow rate, inlet cooling water flow rate and inlet Air Wet Bulb Temperature (AWBT) whereas, it is inversely proportional with spray water flow rate. In comparison with the cooling capacity of the tower, it was found that the exergy destruction approximately less than 20%. Exergy efficiency behavior is inversely proportional with the behavior of the exergy destruction. Empirical correlations are obtained to predict water film heat transfer coefficient and air-water mass transfer coefficient considering the influences of operational parameters.

تتضمن هذه الدراسة تحليلاً عملياً لبرج تبريد رطب مغلق مطور على فق قانوني الديناميك الحرارية الأول والثاني من أجل زيادة المعرفة في هذا الحقْل الهندسي المهم في العراق. لهذا الغرض صمم وصنع واختبر انموذج مطوّر لبرج تبريد مغلق رطب بإضافة حشوات لسعة تبريد (9 كيلو واط). أجريت التجارب لتوضيح تأثيرات المعاملات التشغيلية والتصميمة على الأداء الحراري للبرج. في مقطع الاختبار ودرجة حرارة ماء الرش وكل من درجة الحرارة الجافة والرطوبة النسبية للهواء التي تم قياسها في نقاط متوسطة للمبادل الحراري والحشوة .الطاقة المتاحة للماء والهواء تم حسابها بتطبيق طريقة تحطيم الطاقة المتاحة على برج التبريد. إن النتائج التجريبية وضحت تحسيناً ملموساً للأداء الحراري عند إضافة الحشوة إلى البرج المغلق. وتم ملاحظة الأداء الأفضل عند إضافة الحشوة اسفل المبادل الحراري على الرغم من كبر ضياع الطاقة المتاحة لهذه الحالة. وجد أن الكفاءة الحرارية عند إضافة الحشوة اسفل واعلى المبادل الحراري بأفضية تصل إلى نسبة 40% و25% مقارنة مع برج التبريد المغلق بدون إضافة الحشوة على التوالي. لوحظ كذلك أن الطاقة المتاحة المحطمة تتناسب تناسباً مباشراً مع تدفق الهواء تدفق ماء التبريد ,درجة حرارة الدخول لماء التبريد ودرجة حرارة الهواء الرطبة الداخلة للهواء بينما تتناسب تناسبا عكسياً مع معدل تدفق ماء الرش. سلوك كفاء الطاقة المتاحة معاكس لسلوك ضياع الطاقة المتاحة. بالمقارنة مع سعة التبريد للبرج ووجد أن الطاقة المتاحة المحطمة تشكل نسبة اقل من 20%. تم استنتاج عدد من العلاقات التجريبية للتبوء بمعاملي انتقال الحرارة والكتلة بدلالة المتغيرات التشغيلية.


Article
ANEXPERIMENTAL STUDY ON HEAT AND MASS TRANSFER FOR CLOSED WETCOOLING TOWER USING DIFFERENT WATER DISTRIBUTION SYSTEMS
دراسة تجريبية لانتقال الحرارة والكتلة في برج تبريد مغلق رطب باستعمال أنظمة توزيع ماء مختلفة

Authors: Qasim Saleh Mahdi --- Hayder Mohammad Jaffal
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2016 Volume: 20 Issue: 3 Pages: 75-93
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this research is to investigate experimentally heat and mass transfer characteristics of the modified Closed Wet Cooling Tower (CWCT) using different water distribution systems. A prototype of forced draft counter flow CWCT modified with added packing was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW in Iraq. A series of experiments have been conducted for different operational parameters on thermal performance of CWCT with packing located under heat exchanger .To get a best performance of the nozzles, a comparative work had been applied for three types of spray water nozzles: jet, swirl and threaded. The results indicated that the suitable spray nozzle is the key aspect to enhance the thermal performance of the tower. Furthermore, it is found that swirl and jet types spray nozzle have more significant enhancement than threated type spray nozzle. So, the best performance for swirl type spray nozzle. For same operating conditions, it is found that over (7%) and (13%) enhancement of cooling capacity in swirl type than jet and threated types respectively.

الهدف من هذا البحث هو التحقيق العملي لخصائص انتقال الحرارة والكتلة لبرج تبريد رطب مغلق مطوّر باستخدام أنظمة توزيع ماء مختلفة. تم تصميم وتصنيع واختبار نموذج لبرج تبريد رطب مغلق ذو سحب قسري متعاكس الجريان مطوّر بإضافة الحشوات لسعة تبريد (9kW). أجريت سلسة من التجارب لبيان تأثيرات المعاملات التشغيلية على الأداء الحراري للبرج المغلق بإضافة الحشوة اسفل المبادل الحراري. للحصول على افضل أداء لمرشّاة الماء, تمت المقارنة بين ثلاثة أنواع من المرشّاة: المنفث ,اللولبي والمسطح. أوضحت النتائج أن استخدام المرشّاة المناسبة جانب مهم لتحسين الأداء الحراري للبرج .بالإضافة إلى ذلك لوحظ أن مرشّاة الماء من النوع المنفث واللولبي لهما تأثير فعّال على تحسين أداء البرج مقارنة مع النوع المسطّح .كذلك فان افضل أداء هو لنوع مرشّاة الماء اللولبي. لنفس ظروف التشغيل فان تحسين سعة التبريد بمقدار يفوق (7%) و (13%) لنوع المرشّاة اللولبي عن نوعي المنفث والمسطّح على التوالي.


Article
Thermal Characteristics of Closed Wet Cooling Tower Using Different Heat Exchanger Tubes Arrangement
الخصائص الحرارية لبرج تبريد رطب مغلق باستخدام ترتيب مختلف لانابيب المبادل الحراري

Authors: Qasim Saleh Mahdi قاسم صالح مهدي --- Hayder Mohammed Jaffal حيدر محمد جفال
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2016 Volume: 22 Issue: 1 Pages: 140-158
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents thermal characteristics analysis of a modified Closed Wet Cooling Tower (CWCT) based on heat and mass transfer principles to improve the performance of this tower in Iraq. A prototype of CWCT optimized by added packing was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW. Experiments are conducted to explore the effects of various operational and conformational parameters on the thermal performance. In the test section, spray water temperature and both dry bulb temperature and relative humidity of the air measured at intermediate points of the heat exchanger and packing. Heat exchangers consist of four rows and eight columns for an inline tubes arrangement and six rows and five columns for staggered tubes arrangement. According to experimental data, the inline tubes arrangement has a better thermal performance than the staggered tubes arrangement. The inline tubes arrangement enhanced thermal efficiency more than (7%) compared to the staggered tubes arrangement. Furthermore the effect of added packing to CWCT on thermal performance was significant compared to CWCT without packing. Comparing CWCT with packing, it has been observed that the best performance for the CWCT with packing under heat exchanger. It can be watched that the thermal efficiency for CWCT with packing under heat exchanger and CWCT with packing above heat exchanger approximately (28%) and (16%) higher than that CWCT without packing respectively. This study provides correlations to predict heat and mass transfer considering the influences of operational parameters for both inline and staggered heat exchanger tubes arrangement.

يتناول هذا البحث تحليل الخصائص الحرارية لبرج تبريد مغلق مطوّر وفقاً لمبادئ انتقال الحرارة والكتلة لتحسين أداء هذا البرج في العراق. تم تصميم وتصنيع واختبار نموذج لبرج تبريد رطب مغلق مطوّر بإضافة الحشوات لسعة تبريد (9kW) . أجريت التجارب لبيان تأثيرات المعاملات التشغيلية والتصميمة على الأداء الحراري للبرج. في مقطع الاختبار تم قياس درجة حرارة ماء الرش وكلاً من درجة الحرارة الجافة والرطوبة النسبية للهواء في نقاط متوسطة للمبادل الحراري والحشوة . المبادل الحراري يتكون من أربعة صفوف وثمانية أعمدة للترتيب المتتالي للأنابيب و ستة صفوف وخمسة أعمدة للترتيب المتعاقب للأنابيب.أوضحت النتائج المستحصلة إن الأداء الأفضل للمبادل الحراري هو عند ترتيب الأنابيب المتتالي مقارنة بالترتيب المتعاقب .الترتيب المتتالي للأنابيب يحسن الكفاءة الحرارية بمقدار يزيد على (7%) مقارنة مع الترتيب المتعاقب. علاوة على ذلك فان إضافة الحشوة إلى البرج المغلق له تأثير فعّال على الأداء الحراري للبرج .مقارنة مع برج التبريد المغلق بوجود الحشوة لوحظ أن افضل أداء في حالة إضافة الحشوة اسفل المبادل الحراري .لوحظ إن الكفاءة الحرارية عند إضافة الحشوة اسفل واعلى المبادل الحراري بأفضية تصل إلى نسبة (40%) و(25%) مقارنة مع برج التبريد المغلق بدون إضافة الحشوة على التوالي . زودت هذه الدراسة عدد من العلاقات التجريبية للتنبؤ بمعاملي انتقال الحرارة والكتلة بدلالة للمتغيرات التشغيلية للترتيب المتتالي والمتعاقب لأنابيب المبادل الحراري .


Article
THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDY ON THERMAL PERFORMANCE OF CLOSED WET COOLING TOWER

Author: Najim A. Jassim
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 6 Pages: 1622-1632
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Thermal performance of closed wet cooling tower has been investigated experimentally and theoretically in this work. The theoretical model based on heat and mass transfer equations and heat and mass transfer balance equations which are established for steady state case. A new small indirect cooling tower was used for conducting experiments. The cooling capacity of cooling tower is 1 kW for an inlet water temperature of 38oC, a water mass velocity 2.3 kg/m2.s and an air wet bulb temperature of 26oC. This study investigates the relationship between saturation efficiency, cooling capacity and coefficient of performance of closed wet cooling tower versus different operating parameters such wet-bulb temperature, variable air-spray water flow ratio and cooling water inlet temperature. Results indicate that the capacity and saturation efficiency was found close to the related experimental results. Good agreement was obtained between the theoretical results and experimental measurements for the performance of small cooling tower

تم التحقق من الاداء الحراري لبرج التبريد المغلق والرطب. النموذج رياضي مبني على اساس معادلات انتقال الكتلة والطاقة ومعادلات موازنة الكتلة والطاقة للحالة المستقره. استعمل برج تبريد غير مباشر في اجراء التجارب. السعة التبريدية لبرج التبريد هي ا كيلو واط عند درجة حرارة مقدارها 38o م لماء التدوير, سرعة كتلة لماء تدوير مقدارها 2.3 كيلو غرام/ م2.ثا و درجة حرارة هواء رطبة مقدارها 26o م. تم التحقق في هذه الدراسة العلاقة بين كفاءة الاشباع , السعة التبريدية ومعامل الاداء الحراري لبرج التبريد المغلق والرطب وعوامل مختلفة كدرجة هواء البصلة الرطبة عند الدخول, نسبة جريان الهواء- الماء المرشوش المتغيرة, درجة حرارة ماء التبريد عند الدخول. بينت النتائج بان سعة التبريد وكفاءة الاشباع مقاربة الى النتائج العملية ذات العلاقة. تم الحصول على تقارب جيد بين نتائج النظرية والنتائج القياسات العملية لاداء ابراج التبريد ذات السعات الصغيرة

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (4)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2016 (4)

2011 (1)