research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Developing Laminar Mixed Convection Heat Transfer Through Vertical Concentric Annuli With Adiabatic Inner Cylinder

Authors: Ghada A. Sadiq --- Akeel Abdullah Mohammed --- Ihsan Y. Hussain
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 5 Pages: 1289-1307
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

ABSTRACTTheoretical and experimental investigations have been carried out on developing laminar combined free and forced convection heat transfer in a vertical concentric annulus with uniformly heated outer cylinder (constant heat flux) and adiabatic inner cylinder for both aiding and opposing flows. The theoretical investigation involved a mathematical modeling and numerical solution for two dimensional, symmetric, simultaneously developing laminar air flows was achieved. The governing equations of motion (continuity, momentum and energy) are solved by using implicit finite difference method and the Gauss elimination technique. The theoretical work covers heat flux range from (200 to 1500) W/m2, Re range from 400 to 2000 and (1.36×105 ≤ Ra ≤ 1.1×107) with radius ratio of 0.555 which is the same radius ratio used in the experimental part of this study and Pr=0.7. The experimental work includes construct a rig consists essentially of an annulus with uniformly heated outer cylinder and adiabatic inner cylinder to give clear insight into heat transfer process and compare its results with that obtained in theoretical part, the range of the study are (Re= 383, 724, 1000, 1500) and heat flux equal to (q =370, 422, 588, 980) W/m2. Numerical results were represented by the temperature profile, axial velocity profile, outer surface temperature and the distribution of local Nusselt number along the dimensionless axial distance. The velocity and temperature profile results have revealed that the secondary flow created by natural convection have significant effects on the heat transfer process. Results reveal also that the experimental local Nusselt number along the annulus follows the same trend as present theoretical results with mean difference 10.23 %.

أُجريتْ دراسة نظرية وعملية لانتقال الحرارة بالحمل المختلط لجريان الهواء المتطور الطباقي خلال تجويف حلقي عمودي ذو أسطوانتين متمركزتين؛ الخارجية مسخنة تسخين منتظم ( فيض حراري ثابت) و الداخلية معزولة (لكلا الجريانين المساعد والمعاكس). البحث النظري تضمن عمل نموذج رياضي و دراسة عددية لجريان الهواء الطباقي المشكّـل تراكبيا ثنائي البعد. تم حل المعادلات الحاكمة للحركة (الاستمرارية , الزخم , الطاقة) باستخدام طريقة الفروقات المحددة و طريقة معكوس المصفوفة (طريقة كاوس). غطت الدراسة النظرية فيضا حراريا مداه من 200 واطم2 إلى1500 واطم2 , معدل رقم رينولدز Re من 400 إلى 2000 و (1.36×105 ≤ Ra ≤ 1.1×107) مع نسبة نصف قطر تساوي 0.555 وهي نفسها المستخدمة في الجزء العملي من هذا البحث ورقم براندتل =0.7 Pr. اشتمل الجزء العملي بناء جهاز تجريبي يتكون من تجويف حلقي متمركز بأسطوانة خارجية مسخنة تسخين منتظم و أسطوانة داخلية معزولة لاعطاء نظرة واضحة لعملية انتقال الحرارة ومقارنة نتائجها مع تلك التي تم الحصول عليها في الجزء النظري مدى الدراسة (Re= 383, 724, 1000, 1500) والفيض الحراري مساوي الى (q =370, 422, 588, 980) W/m2 . تم تمثيل النتائج النظرية برسم توزيع درجة الحرارة، توزيع السرعة المحورية على طول التجويف الحلقي، درجة حرارة الاسطوانة الخارجية و توزيع رقم نسلت الموقعي مع المسافة المحورية اللابعدية. اظهرت نتائج توزيع السرعة و درجات الحرارة ان الجريان الثانوي الناتج من الحمل الحر(الطبيعي) له تاثير مهم على عملية انتقال الحراة. النتائج بينت بان قيم رقم نسلت الموقعي العملية تتخذ نفس سلوك قيم رقم نسلت الموقعي النظرية لكن أعلى تقريباً مع معدل فرق 10.23 %.


Article
Natural Convection Heat Transfer in a Vertical Concentric Annulus

Author: Akeel A. Mohammed
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2007 Volume: 13 Issue: 2 Pages: 1417-1427
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Experiments were carried out to study the local and average heat transfer by natural convection in a vertical concentric cylindrical annulus. The experimental setup consists of an annulus has a radius ratio of 0.555 and inner cylinder with a heated length 1.2m subjected to the constant heat flux while the outer cylinder is subjected to the ambient temperature. The investigation covers heat flux range from 58.2 W/m^2 to 274.31 W/m^2. Results show an increase in the natural convection as heat flux increases leads to an improve in the heat transfer process. An empirical equation of average Nusselt number as a function of Raylieh number was deduced .

أجريت تجارب عملية لدراسة انتقال الحرارة الموقعي و المعدل بالحمل الحر بتجويف حلقي بين أسطوانتين متحدتي المركز بالوضع العمودي، نسبة نصف القطر لهما تعادل 0.555 و بطول 1.2 متر . سخنت الأسطوانة الداخلية تحت فيض حراري ثابت، بينما عرّضت الأسطوانة الخارجية إلى درجة حرارة الجو. تغطي الدراسة مدى للفيض الحراري يتراوح من 58.2 W/m^2 إلى 274.31 W/m^2 . بيّنت النتائج زيادة معدلات الحمل الحر بزيادة الفيض الحراري مما يؤدي إلى تحسين معامل انتقال الحرارة.


Article
Experimental Investigation of Laminar Mixed Convection in an Inclined Annulus

Authors: Akeel A. Mohammed --- Ihsan Y. Hussain --- khalid A. Ismael
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2006 Volume: 12 Issue: 1 Pages: 181-198
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Experiments were carried out to study the local and average heat transfer by mixed conversation to a simultaneously developing air flow in horizontal, inclined, and vertical concentric cylindrical annulus. The experimental setup consists of an annulus has a radius ratio of 0.555 and inner cylinder with a heated length 1.2m subjected to the constant heat flux while the outer cylinder is subjected to the ambient temperature. The investigation covers Reynolds number range from 154 to 845 , heat flux varied from 96 W/m^2 to 845 W/m^2 , and annulus angles of inclinations α=0◦ (horizontal ) , 40◦ , 70◦ , and 90◦ ( vertical) . Results demonstrate the temperature variation along the inner cylinder surface and the local Nusselt number Nuz variation with the dimensionless axial distance , for all angles of inclinations which shows an increase in the Nuz values as the heat flux increases and as the angle of the inclination moves from the vertical to the horizontal position .

اجريت تجارب عملية لدراسة انتقال الحرارة الموقعي و المعدل بالحمل المختلط لجريان الهواء المشكل تراكبياً ( اي تزامن التشكيل الحراري مع التشكيل الهيدروديناميكي ) بتجويف حلقي بين اسطوانتين متحدي المركز , نسبة نصفة القطر لهما تعادل 0.555 وبطول 1.2 m , وبالوضع الافقي , المائل , والعمودي . سخنت الاسطوانة الداخلية تحت فيض حراري ثابت , بينما عرضت الاسطوانة الخارجية الى درجةحرارة الجو .يتراوح معدل رقم رينولدز Re في هذا البحث من 154 الى 845 أما الفيض الحراري فيتغير من 96 W/m2 الى 860 W/m2 وزوايا ميل التجويف الحلقي هي 0◦ ( افقي ) , 40◦ , 70◦ , 90◦ ( عمودي ) . وضحت النتائج العملية تغير درجة حرارة الاسطوانة الداخلية مع الاتجاه الطولي وكذلك تغير رقم نسلت الموقعي مع المسافة المحورية الغير بعدية , حيث اظهرت النتائج زيادة رقم نسلت مع زيادةة الفيض الحراري ومع انحراف زاوية الميل من الوضع العمودي الى الوضع الاففي .


Article
Numerical Estimation Of Mixed Convection Heat Transfer Of Nannofluids Flowing In Horizontal And An Inclined Concentric Annuli
التخمين العددي لانتقال الحرارة بالحمل المختلط للموائع النانوية الجارية في الأنابيب الحلقية الأفقية والمائلة

Author: Khalid Faisal Sultan خالد فيصل سلطان
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2013 Volume: 17 Issue: 6 Pages: 44-66
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

A theoretical study has been conducted on a fully developed laminar flow of a nanofluid under the action of mixed convection heat transfer. The nanofluid flows in a horizontal and inclined annuli. The outer cylinder of the annulus is kept adiabatic while the inner cylinder are studied in two cases: Constant Wall Temperature (CWT) and Uniform Heat Flux (UHF). The energy equation was first solved using Alternating Direction Implicit (ADI) method. Then, the momentum and continuity equations were combined to obtain a pressure correction formula. The numerical procedure was implemented an computer via Fortran power station software. The numerical results for the two boundary conditions considered are given in terms of stream function contours and isotherms for values of Rayleigh number Ra of 103,105 and106 and volume fractions Φ of 0.5%, 2% and 4%. The effects of nanofluid type and particle size considered in this study. Results showed that the secondary flow created by the natural convection has a significant effect on the heat transfer process. The Nusselt number estimated was higher in the UHF case than that of the CWT case for the same values of Reynolds number (Re), Rayleigh number and volume fraction. Nan particles concentration did not reveal serious effect on the secondary flow, axial flow profile and the average skin friction coefficient. While increasing volume fraction and Rayleigh number significantly increase Nusselt number.

دراسة نظرية أجريت على الجريان الطباقي المتكامل النمو للمائع النانوي تحت تأثير انتقال الحرارة بالحمل المختلط . وجريان المائع النانوي يكون من خلال أنابيب حلقيه أفقيه ومائلة. الأسطوانة الداخلية تدرس في حالتين ثبوت درجة حرارة الجدار وفيض حراري منتظم بينما الأسطوانة الخارجية تكون معزولة لكلا الحالتين. تم حل معادلة الطاقة اولا باستخدام طريقة الاتجاه الضمني المُتَنَاوِب (ADI) ومن ثم تم ربط معادلات الزخم بمعادلة الاستمرارية لتكوين معادلة تصحيح الضغط. البرنامج الحاسوبي المستخدم في هذه الدراسة كتب بلغة فورتران الإصدار الرابع والنتائج العددية لكلا الشرطين مثلت بمخططات دالة الجريان ودرجة الحرارة ولقيم عدد رالي (Ra=103,105,106) ونسب حجوم(Φ = 0.5%, 2% and 4%) . تأثير نوع المائع النانوي وحجم الجزئية النانوية وزاوية ميلان الانبوب الحلقي أخذت بالاعتبار في هذه الدراسة أيضا . نتائج الحل العددي أظهرت أن الجريان الثانوي الناتج عن الحمل الحر له تأثير هام على عملية انتقال الحرارة كما إن عدد نسلت مع حالة الفيض الحراري المنتظم ) (UHF يكون اكبر من حالة ثبوت درجة الحرارة (CWT) لنفس قِيَمِ عددِ رينولدز ، عدد رالي, ونسب الحجمَ . تركيز الجزئيات النانوية لا يظهر تأثير هام على الجريان الثانوي ,الجريان المحوري الجانبي ومعدل معامل الاحتكاك السطحي بينما زيادة نسب الحجوم وعدد رالي تودي إلى زيادة هام في عدد نسلت.


Article
Mixed Convection Heat Transfer in a Vertical Saturated Concentric Annulus Packed with a Metallic Porous Media
انتقال الحرارة بالحمل المختلط في تجويف حلقي عمودي مشبع ذو أسطوانتين متمركزتين تم حشوه بوسط مسامي معدني

Authors: Mohammed A. Nima محمد عبد الرؤوف نعمة --- Sarmad A. Abdal Hussein سرمد عزيز عبد الحسين --- Saud S.Hameed سعود سويدان حميد
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 9 Pages: 85-104
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Mixed convection heat transfer in a vertical concentric annulus packed with a metallic porous media and heated at a constant heat flux is experimentally investigated with water as the working fluid. A series of experiments have been carried out with a Rayleigh number range from Ra=122418.92 to 372579.31 and Reynolds number that based on the particles diameter of Red=14.62, 19.48 and 24.36. Under steady state condition, the measured data were collected and analyzed. Results show that the wall surface temperatures are affected by the imposed heat flux variation and Reynolds number variation. The variation of the local heat transfer coefficient and the mean Nusselt number are presented and analyzed. An empirical correlation has been proposed for computing the Nusselt number for the geometry and boundary conditions under investigation.

انتقال الحرارة بالحمل المختلط في تجويف حلقي عمودي ذو أسطوانتين متمركزتين تم حشوه بوسط مسامي معدني قد تم دراسته بصورة عملية مع استخدام الماء كمائع مشغل. تم اجراء عدد من التجارب العملية لمدى رقم رالي من 122418.92 الى 372579.31 و مدى رقم رينولد على اساس قطر الجسيمات 14.62, 19.48 و 24.36. عند وصول حالة الاستقرار تم جمع البيانات وتحليلها. اظهرت النتائج تأثر درجات حرارة السطح تتأثر بتغير الفيض الحراري المسلط وتغير رقم رينولد. تغير معامل انتقال الحرارة الموضعي ومتوسط رقم نسلت قد تم اظهارها و دراستها. تم اقتراح معادلة تجريبية لحساب رقم نسلت للشكل الذي تم دراسته مع الظروف الحدية المحيطه به.

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

2015 (1)

2013 (1)

2011 (1)

2007 (1)

2006 (1)