research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Experimental and Numerical Investigation to Evaluate the Performance of Helical Coiled Tube Heat Exchanger
تحقيق عملي وعددي لتقييم أداء مبادل حراري حلزوني الأنبوب

Authors: Qasim Saleh Mahdi قاسم صالح مهدي --- Sahar Abdul Fattah سحر عبد الفتاح عبود --- Firas juma Abd فراس جمعة
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2014 Volume: 18 Issue: 4 Pages: 89-110
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental and Numerical investigation of heat transfer enhancement in shell and helical coil tube heat exchanger is carried out in the present work. Experimental work included design of helical coil heat exchanger with different curvature ratio and coil pitch. Three helical coil tube heat exchangers with different curvature ratio (D/d) 12/1, 15/1, 17/1, 20/1 and 24/1 are studied to choose the optimum one. Four helical coils with different coil pitch 1.8d, 2d, 3d, and 5d has been chosen to study the effect of coil pitch on heat transfer coefficient. From experimental results the curvature ratio 17/1 gives optimum helical coil. Experimental results show increases of coil pitch lead to increasing in heat transfer coefficient of the shell side and indicate that convective heat transfer is increased by Reynolds number as well as Dean Number.Numerical geometry has been built using ansys fluent package 14.1 commercial copy with solid work and gambit software program depends on the optimum design . Numerical results show that the temperature decreases along the coil and the temperature difference effect on heat flow along helical coiled. Also there is different in temperature between each turn. Empirical correlation has been developed to predict Nusselt number at helical coil. The comparison between numerical and experimental results show good agreement.

التحقيق التجريبي والعددي لتحسين انتقال الحرارة لمبادل حراري مكون من أسطوانة (القشرة) وأنبوب حلزوني نفذت في هذا العمل .تضمن العمل التجريبي تصميم مبادل حراري حلزوني مع أفضل نسبة تقوس ودرجة حلزنة. خمسه مبادلات حرارية حلزونية مع نسب تقوس مختلفة24/1, 20/1, 17/1, 15/1, 12/1 درست لاختيار أفضل مبادل حراري حلزوني. أربعة مبادلات حرارية مع درجات حلزنة مختلفة (1.8d, 2d, 3d, 5d) صممت لدراسة تأثير درجة الحلزنة على معامل انتقال الحرارة. الملف الحلزوني الذي له نسبة تقوس17/1 اختير كأفضل ملف حلزوني طبقا للنتائج العملية. زيادة درجة الحلزنة تؤدي إلى زيادة معامل انتقال الحرارة في (القشرة). النتائج العملية تشير إلى إن انتقال الحرارة يزداد بزيادة رقم رينولد بالإضافة إلى رقم ديان.أما الجانب العددي فقد تم استخدام برنامج ansys fluent في رسم الشكل باستخدام برنامج solid workو gambit في التحليل وبالاعتماد على أفضل تصميم. وأظهرت الدراسة العددية ان درجات الحرارة تقل على طول الملف وفرق درجات الحرارة له تأثير على انتقال الحرارة وهناك فرق في درجة الحرارة بين لفة واخرى .تم تطوير معادلة تجريبية لتوقع عدد ناسلت لأنبوب محلزن كما بينت المقارنة بين النتائج العملية والعددية بينت توافق جيد.


Article
Experimental and Numerical Investigation to Enhance the Performance of Helical Coiled Tube Heat Exchanger by Using Turbulators
دراسة عملية وعددية لتحسين أداء مبادل الحراري ذو أنبوب ملتف حلزوني باستخدام العوائق

Loading...
Loading...
Abstract

In the present work, numerical and experimental investigation is carried out to evaluate the performance of helical coiled tube heat exchanger with wire coil insert. Experimental work included design of wire coiled and inserted into a vertically positioned plain copper helical tube heat exchanger. The effects of wire coil insert with different parameters on heat transfer and friction loss in the helical tube were examined with Dean number ranging from 700 to 2000.The experiments of coiled wire were performed, firstly with three different pitches (P= 15, 20 and 30)mm with constant circular cross section(a=1mm), secondly with different cross section (circular and square) at constant pitch 15mm, and thirdly with two different square wire thickness (a =1, 2) mm at constant pitch 15mm. The numerical analysis was carried out to simulate the flow and heat transfer in a helical coil tube with wire coil insert at pitch (15mm) with different flow rates by using ANSYS FLUENT package 14.0. The experimental results showed that the use of tubular leads to a considerable increase in heat transfer and friction loss over those of a smooth coiled tube. The Nusselt number increases with the increasing of Dean number and the reduction in pitch for wire coils. The coiled square wire provides higher heat transfer than the circular one under the same conditions. A new empirical correlations have been developed to predict Nusselt number of the helical coil heat exchanger. Also the comparisons between numerical and experimental results show good agreement.

في البحث الحالي دراسة عددية وعملية لتقييم اداء مبادل حراري ذو انبوب حلزوني بداخله سلك حلزوني شبيهه بالنابض كأداة محسنة لانتقال الحرارة ومقارنة أداؤها في الأنابيب مع الأنابيب الملساء. شمل العمل التجريبي تصميم سلك ملفوف وضع داخل أنبوب حلزوني موضوع بشكل عمودي تم دراسة تأثير أبعاد مولد الدوامات على انتقال الحرارة ومعامل الاحتكاك ضمن رقم دين (700 -2000) .تم اجراء الاختبارات عند متغيرات عديدة للسلك الحلزوني(مولد الدوامات),اولا عند استخدام سلك ذو مقطع دائري بثلاثة ابعاد مختلفة من الخطوة (15و20و30 p=)ملم, ثانيا عند استخدام سلك بمقطعين (دائري ومربع)لخطوة ثابتة(p=15mm)وثالثا عند استخدام سلك ذو مفطع مربع بطول ضلع a=1,2mm))لخطوة ثابتة قدرها((p=15mm.تضمن الجانب العددي نمذجة لسلوك الجريان وانتقال الحرارة للمبادل الحراري باستخدام برنامج حاسوبيANSYS FLUENT 14))لتحديد تأثير السلك الحلزوني بخطوة ثابتة ((P=15mm أظهرت النتائج التجريبية أن استخدام مولدات الدوامة يؤدي إلى زيادة كبيرة في نقل الحرارة وفقدان الاحتكاك اكثر من تلك أنبوب الحلزوني الاملس . يزداد عدد نسلت مع زيادة عدد دين ونقصان الخطوة للسلك الحلزوني. لقد بينت المقارنة بين النتائج العملية والنظرية حصول تطابق جيد بينهما. طورت معادلة تجريبية لتوقع عدد ناسلت لأنبوب حلزوني مع إضافة السلك الحلزوني بالداخل.


Article
Solar Water Heater With Shell And Helical Coiled Tube Heat Exchanger As A storage Tank

Authors: SAHAR MAJEED --- Faiz F. Mustafa --- Karima E. Amori
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1213-1222
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this work an experimental study is performed to evaluate the thermal performance of locally made closed loop solar hot water system using a shell and helical coiled tube heat exchanger as a storage tank. Several measurements are taken include inlet and outlet temperatures of both collectors and supply water and temperature distribution within the storage tank. This is beside the water flow rate in both collectors and load cycle. The main parameters of the system are obtained

يتضمن العمل الحالي دراسة عملية لتقييم الأداء الحراري لسخان شمسي مصنع محليا ذو خزان مكون من قشرة وأنبوب ملتف حلزونيا كمبادل حراري . أجريت عدة قياسات لدرجة حرارة دخول وخروج الماء لكلٍ من المجمع الشمسي والخزان و ماء الأستهلاك , و توزيع درجات الحرارة داخل الخزان . هذا بالأضافة الى قياس معدل تدوير الماء في المجمع وماء الأستهلاك . تم التوصل الى تحديد المؤثرات الرئيسية المتحكمة بالمنظومة.


Article
THERMAL IMPROVEMENT OF SOLAR HOT WATER

Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2009 Volume: B Issue: first conf./ eng. coll. Pages: 244-257
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

This study includes a comparison between the performances of two locallyfabricated similar flat plate solar collectors. One of these collectors is a new design ofaccelerated absorber, its risers are of converging ducts (the exit area is half that at theentrance). The other collector is of conventional absorber (its risers have the same crosssectional area along its length). Each collector is the major part of an indirectthermosyphon circulation solar hot water system facing the south with a fixed tilt angleof 33.3 o from the horizontal. A side by side experiments are conducted for three months 1,2,&3 of 2009 for different water withdrawal profiles, continuous, interrupted and no load, also forhorizontal and vertical storage tank orientations. Two types of storage tanks areinvestigated (two concentric cylinders and helically coiled tube in cylinder). Results show that a considerable enhancement of thermal performanceapproximately (60%) of absorbed heat (useful gain) at solar noon is obtained for thenew design in comparison with the conventional type. The instantaneous efficiency was31.5% for the accelerated absorbed flat plate at solar noon, while that of conventionalabsorber was (16.5%). The longitudinal water temperature variations in the risers ofaccelerated absorber were larger than that belong to the conventional absorber. Thestratification in the storage tank is considerably improved for the solar hot water systemwith the new absorber design in which the maximum temperature indicated was 50 C(vertical storage tank) while that for conventional absorber was 37 oC. The stratificationobtained for coiled tube in cylinder storage tank indicates a good thermal performancewith less space requirements. Also the circulation rate in the accelerated absorber washigher when it is connected to coiled tube than that when it is connected to theconcentric cylinders.o


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.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (3)

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2014 (2)

2013 (1)

2011 (1)

2009 (1)