research centers


Search results: Found 11

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

Article
Theoretical and Numerical Analysis of Fuel Droplet Combustion Process with Conventional and Transient Models

Authors: Ali Sabri --- Basma Abbas Abdul Majeed
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2008 Volume: 14 Issue: 4 Pages: 2940-2958
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The study introduces a theoretical analysis and numerical solution for the combustion of a hydrocarbon fuel droplet inside the combustion chamber. The study employs two mathematical models to analyze the combustion process. Conventional (Classical) model and Transient model. The combustion process of a stagnant droplet in the steady state was analyzed in the classical model, while, In the transient model, it was assumed that there is a period of time in the stages of the droplet combustion in which the droplet is heated before combustion. The effect of change in temperature on the thermo-physical properties of the fuel was adopted through the two models. For the classical model, a convenient approximation was adopted for the heat transferred inside the droplet.

Keywords

droplet --- combustion --- numerical --- modeling --- transient.


Article
Theoretical and Numerical Analysis of Fuel Droplet Combustion Parameters via Different Combustion Models

Authors: Basma Abbas Abdulmajeed --- Ali Sabri
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2008 Volume: 26 Issue: 10 Pages: 1282-1300
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The study introduces a theoretical analysis and numerical solution for the combustionof two kinds of hydrocarbon fuel droplet inside the combustion chamber. The study employsthree mathematical models to analyze the combustion process, conventional (classical) model,transient model, and moving droplet model. The combustion process of a stagnant droplet inthe steady state was analyzed in the classical model, while, in the transient model, it wasassumed that there is a period of time in the stages of the droplet combustion in which thedroplet is heated before combustion, For the moving droplet model, the film boundaryapproximation was incorporated to express the effects of the relative motion on the combustionprocess parameters. The effect of change in temperature on the thermo-physical properties ofthe fuel was adopted through the three models. For the classical and moving droplet models, aconvenient approximation was adopted for the heat transferred inside the droplet.Computer programs were created to evaluate the required properties, solving theordinary differential equations evaluated from heat and mass transfer balances, and thenconstruct systems of non-linear equations.The three models show that thermo physical properties are strong functions toreference temperature. The transient model shows that the period of droplet heat up is mosteffective. For the moving droplet combustion model it was shown that the relative movementbetween droplet and ambient surrounding gas enhanced the mass burning rate and reduced thedroplet lifetime. The film theory approach was adopted in moving droplet model.

تقدم الدراسة تحليل نظري وحل عددي لاحتراق قطرة لنوعين من الوقود الهيدروكاربوني داخل غرفةالاحتراق. وظفت الدراسة ثلاثة موديلات رياضية لتحليل عملية الاحتراق , وهي الموديل الاعتيادي أوالكلاسيكي والموديل الانتقالي وموديل القطرة المتحركة.تم تحليل عملية الاحتراق لقطرة ثابتة في الحالةالمستقرة في الموديل الكلاسيكي, بينما للموديل الانتقالي تم افتراض وجود فترة زمنية خلال مراحل احتراقالقطرة والتي خلالها يتم تسخين القطرة. بالنسبة لموديل القطرة المتحركة تم توظيف تقريب الغشاء المتاخملوصف تأثير الحركة النسبية على معالم عملية الاحتراق. تم استخدام تأثير درجة الحرارة على الخواصالثرموفيزياوية للوقود في الموديلات الثلاثة. وتم استخدام تقريب مناسب لعملية انتقال الحرارة داخل القطرةبالنسبة الى الموديل الكلاسيكي وموديل القطرة المتحركة. تم إنشاء برامج كومبيوتر لإيجاد الخواص المطلوبةولحل المعادلات التفاضلية الناتجة من عملية توازن الحرارة والكتلة ومن ثم إنشاء أنظمة معادلات لاخطية.أظهرت الموديلات الثلاثة إن الخواص الثرموفيزياوية هي دوال قوية لدرجة الحرارة المأخوذة كأساس أومصدر. في الموديل الانتقالي أظهرت النتائج إن فترة التسخين الأولي للقطرة هو الأكثر تأثيرًا.وبالنسبة لموديلالقطرة المتحركة فقد ظهر إن الحركة النسبية بين القطرة والغاز الخارجي حفزت معدل احتراق القطرة وقللتمن عمر القطرة. ولقد تم استخدام نظرية الغشاء في موديل القطرة المتحركة


Article
Simulation of Spontaneous Condensation of Viscous SteamFlow in Low-Pressure Convergent-Divergent Nozzles
محاكاة التكثیف التلقائي لجریان البخار اللزج في أبواق تقاربیھ تباعدیھ ذات ضغوط واطئة

Authors: Assim H Yousif --- Kassim K Abbas --- Aqeel M Jary
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2009 Volume: 27 Issue: 13 Pages: 2365-2392
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The present study describes the results of experimental and numerical investigation of wet steam flow in low-pressure convergent-divergent nozzles and deals with the effects of turbulence on the process of homogeneous condensation. The experimental investigation consist mainly the axial pressure distribution of a fixed nozzle test section. The mathematical model that described the droplet nucleation and the growth rates combined with the field conservations was treated numerically within the CFD code FLUENT 6.3., in which the computational domain is discretized in a general unstructured mesh that is locally refinedespecially in the area of the spontaneous nucleation zone. The equations describing droplet formations and interphase change are solved sequentially after solving the main flow conservation equations. The calculations were carried out assuming that the flow is twodimensional, compressible, turbulent and viscous. The aimof the present study is the use of the modified k-ε model for modeling the turbulence within an unstructured mesh solver. The results obtained from the numerical part of the current analysis are compared with theexperimental results and gave an acceptable agreement. Also present experimental and numerical results showed good agreements with numerical and experimental existing published data.

تصف الدراسة الحالية النتائج التجريبية والنظرية لجريان البخار الرطب في بوق تقاربي تباعدي منخفض الضغط وتأثير الاضطراب على عملية التكاثف المتجانس. يتناول الجانب العملي إجراء قياس لتوزيع الضغط المحوري لمقطع اختبار بوق ثابت. آما الجانب النظري فيصف عملية تكون القطرات ومعدل نموها المرافقة لعملية تحول حقل الجريان, وتم معاملة إذ تم تقطيع المدى الحسابي بواسطة ,(CFD code FLUENT الجانب النظري عدديا باستخدام ( 6.3شبكة لاهيكلية شاملة يتم تنعيمها في منطقة نشوء القطرات التلقائي موقعيها. آما المعادلات التي تصف نشوء القطرات وتغير الطور فقد تم حلها بواسطة معادلات التحويل الرئيسية. كما إن الحسابات جرت مع فرضآن المطور لنمذجة الاضطراب مع استخدام الحل المتاح في البرنامج (k-ε) الجريان ذي بعدين باستخدام نموذج الخاص بالشبكة الاهكلية. إن النتائج المستحصلة حسابيا تم مقارنتها مع النتائج العملية وأعطت توافقا مقبولا. وبينت المقارنة بين النتائج النظرية والعملية الحالية والنتائج السابقة المنشورة تطابقا جيدا.


Article
Static Contact Angle and Large Water Droplet Thickness Measurements with the Change of Water Temperature
قياس زاوية التلامس الاستاتيكية وسمك قطرة الماء الاكبر مع تغير درجة حرارة الماء

Author: Majid H. Majeed ماجد حميد مجيد
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2014 Volume: 17 Issue: 1 Pages: 114-128
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

The sessile droplet method is used to determine the contact angle and the thickness of a large droplet of water (puddle), and the contact angle of a growing droplet experimentally. The measurements are done as the water temperature is varied within the range of 0-90 Co. Five kinds of substrates are used (iron, copper, aluminum, glass and brass) in the present work. It is found that as the temperature of the water increased both the contact angle values and puddle thickness values are decreased. Also it is shown that the contact angle is starting from 90o for very small droplets to a steady value as the droplet increases in size. A curve fitting is done to obtain correlationsfor the variation of contact angle with water temperature values.

طريقة القطرة الثابتة استخدمت في هذا البحث لقياس زاوية التلامس و سمك القطرات الكبيرة (المياه الضحلة) و كذلك لقياس زاوية التلامس للقطرات المتنامية بالحجم عمليا. تمت القراءات عند مدى درجات حرارة 0-90 درجة سيليزية و لخمس أنواع مختلفة من السطوح (نحاس- حديد –ألمنيوم– زجاج – براص) بينت النتائج ان ازدياد درجة حرارة الماء المستخدم في التجارب يؤدي إلى تناقص في مقدار زاوية التلامس و كذلك نقصان في سمك المياه الضحلة. و قد وجد أيضا ان القطرات الصغيرة تولد زاوية تلامس مقاربة لـ 90 درجة و تبدأ بعد ذلك زاوية التلامس بالتغير إلىأن تصل إلى مقدار ثابت عند زيادة حجم القطرات. تم بناء معادلات تجريبيةوفق النتائج المستحصلة من التجارب لربط زاوية التلامس و سمك المياه الضحلة مع درجات الحرارة.


Article
Effect of Exit Pressure of Steam Turbine Last Stage Cascade Blade on Two Phases of Saturated Vapor and Water Droplet
تأثير ضغط الخروج لصف من رش المراحل الاخيرة لتوربين بخاري على طورين من البخار المشبع وقطرات ماء

Authors: Assim H. Yousif --- Amer M. Al-Dabbagh --- Reyadh Ch. Mahawi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 2 Part (A) Engineering Pages: 235-244
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental investigation was carried out in low pressure steam turbine cascade to determine the effect of exit pressure on two phases of saturated vapor and fine water droplet. Numerical investigation was also presented by assuming the flow is two dimensional, compressible, turbulent, viscous, with the aid of the classical nucleation model applied for the mass transfer in the transonic conditions to predict the two phases behavior in the cascade. Comparison between experimental and theoretical results for the cascade flow was found to be fairly acceptable. Experimentally it was found that the most important influence of rapid condensation on the pressure distribution is on the suction surface. Also when the outlet is termed supersonic the heat release causes a pressure rise in the zone of rapid condensation, therefore the term "condensation shock" for this feature is misleading. In the numerical approach when the flow is regard subsonic the rapid condensation zone occurs downstream the throat and not accompanied by a pressure rise, while in the experimental test for the same case there is no sign of this condensation.

اجري اختبار تجريبي في صف من ريش توربين بخاري ذي ضغط واطيء لتحديد تاثير ضغط الخروج على طوري البخار المشبع وقطرات الماء الصغيرة. بفرض ان الجريان ذو بعدين انضغاطي اضطرابي لزج وبمساعدة نموذج التكاثف التلقائي المتجانس الكلاسيكي المطبق على حالة انتقال الكتلة في ظروف حول الصوتي فان الحل العددي تم تقديمه أيضا للتنبؤ عن سلوك الطورين في صف ريش.بينت المقارنة بين النتائج التجريبية والعددية لجريان صف الريش بوجود توافق مقبول, تجريبيا وجد ان التأثير المهم للتكثيف السريع على توزيع الضغط يكون عند سطح المص. كذالك عندما تكون الظروف عند الخروج فوق الصوتي فان طرح الحرارة يؤدي الى زيادة الضغط في مكان التكثيف السريع لذلك فان الحد المتعارف عليه والذي يعرف بحد الصدمة لا ينطبق على هذه الحالة. أما في الجانب العددي وعندما يعد الجريان دون الصوتي فان مكان حدوث التكثيف يحدث اسفل العنق ولايواكبه زيادة في الضغط في حين ولنفس الحالة في جانب الاختبارات العملية لاوجود لأي اشارة لهذا التكثيف في منطقة اسفل العنق.


Article
Numerical Simulation for Prediction of Wetness Content in Wet Steam for Convergent - Divergent Nozzle
النمذجة العددية لحساب المحتوى الرطوبي لبخار في منفث ملتم – منفرج

Author: HUSSEIN WHEEB MASHI حسين وهيب ماشي
Journal: Wasit Journal of Engineering Sciences مجلة واسط للعلوم الهندسية ISSN: 23056932 Year: 2014 Volume: 2 Issue: 1 Pages: 1-10
Publisher: Wassit University جامعة واسط

Loading...
Loading...
Abstract

This research is to find a wetness using the (laser beam) optical Forward Scattering Method (F.S.M.) which is applicable to calculate the wetness in a convergent-divergent De-Laval steam nozzle operating (1.3 Mach number) which may be works at wet steam with pressure (1) bar and temperature (373) K .The light source of He-Ne laser of wave light (λ=0.632) µm was used to prediction the wetness in nozzle a wet steam flow. Both droplet diameter of water (Dr) and relation of intensity of light S= ln⁡(I_B/ Iₒ) are assumed to be (Dr=10,30,50,70,100 µm) and (S = 0.9,.0.8,0.7,0.6,0.5 ) respectively. From the relation of light intensity pattern of many diameter droplet of water (Dr) and different droplet size distribution N (Dr), the MATLAB program can calculate the light attenuation coefficient (Ks) consequently. The increase of the droplet size distribution, N (Dr), leads to decrease the values of (S) and (Ks). The increase of the droplet diameter causes increase of the scattered light, and the minimum value of scattering light is with (Dr= 10µm) for the tested samples. The wetness of steam (yₒ) = (1,3,557,10) % ,which depend on the [Dr, N(Dr)] in the scattered zone(Vt), can be determined easily by the MATLAB program. The radius of droplet water in two – phase can be adversely calculated by using the research output that then the concentrations or wetness is previously specified.

الهدف من هذا البحث هو ايجاد نسبة الرطوبة باستخدام (اشعة ليزر) بتطبيق طريقة الاستطارة الأمامية (F.S.M.) والتي تطبق لحساب نسبة الرطوبة في البخار المتدفق خلال القناة المتقاربة – المتباعدة (البوق) والتي تعمل لرقم ماخ (1.3 (في البخار الرطب بضغط (1) بار ودرجة حرارة (373) كلفن ان المصدر الضوئي هو ليزر هيليوم- نيون بطول موجي مقداره (0.632) مايكرو متر . ان كل من قطر قطرات بخار الماء ( Dr), وعلاقة شدتي الضوءS=ln⁡(I_B/ Iₒ) قد فرضتا وكانت ( Dr=10 و 30 و 50 و 70 و 100) مايكرو متر (S = 0.9 و 0.8 و0.7 و 0.6 و0.5 ) على التوالي ومن علاقة شدة الضوء لأقطار مختلفة لقطرات بخار الماء (Dr ) وتوزيع حجم القطرات N(Dr), تم حساب معامل ٳضعاف الضوء Ks)) باستخدام برنامج الماتلاب.ان زيادة توزيع حجم القطرات يؤدي الى قلة كل من معامل ٳضعاف الضوء وعلاقة شدتي الضوء. ان زيادة قطر قطرات الماء يسبب زيادة في استطارة الضوء, وان اقل استطارة في هذا البحث تكون عند قطر قطرات مقداره (10) مايكرو متر .كذلك فان نسبة الرطوبة yₒ = (1,3,5,7,10)% التي تعتمد على [Dr, N(Dr)] في منطقة استطارة الضوء يمكن الحصول عليها بسهولة من خلال برنامج الماتلاب .يمكن حساب نصف قطر قطرات بخار الماء في التدفق ثنائي الطور بالاستخدام العكسي لنتائج البحث عندما يكون التركيز او نسبة الر طوبة معلومة .


Article
Effect of water drop energy of sprinkler irrigation on clay and silt particles transporation in different gypsifereous soils
أثر طاقة قطرات ماء الري بالرش في انتقال دقائق الطين والغرين في ترب مختلفة بمحتواها الجبسي

Authors: Ahmed Dawood Salman احمد داود سلمان --- Al-Kayssi A. W. عبدالوهاب عبدالرزاق القيسي
Journal: Tikrit Journal for Agricultural Sciences مجلة تكريت للعلوم الزراعية ISSN: 18131646 Year: 2014 Volume: 14 Issue: 3 Pages: 27-36
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

A laboratory study have been conducted to investigate the influence of sprinkler water droplets energy generated from nozzles with two flow rates (9 and 15 mm.hr-1) on soil aggregates and the displacement of soil particles in some gypsifereous soil samples. Five soil samples with different gypsum contents were prepared by mixing between low and high gypsum content soil samples. These soils were sampled from AP and C of profile horizons. The prepared soil samples of different gypsum contents were G0 (83), G1 (133), G2 (211), G3 (472) and G4 (592) gm.kg-1. After the incubation of the prepared for two months, the soil samples were passed through sieves of 2 and 4 mm openings to obtain soil aggregates ranged between 2- 4mm diameters. The soil aggregates were packed with a 6 mm thickness (13 gm) in a plastic tube underlined by pure sand with 26 cm length and an inner diameter of 5 cm. The tubes were placed in a moveable circular base with a 60 cm diameter and a circumference of 188.4 cm. The soil sample tubes were distributed randomly with a 37.6 cm separating distance separating. Each tube sets were subjected to 9 and 15 mm.h-1 sprinkler flow rates. The droplets size distribution for each sprinkler flow rate was studied as well as the droplets energy.The results showed that the droplets energy were increased with increasing droplets size and sprinkler flow rate. Maximum droplet energy was obtained with 1.5 mm droplet diameter, while the minimum droplet energy was obtained with 0.18 mm. Silt and clay transportation were decreased with increasing soil gypsum content under the two sprinkler flow rates. The high flow rate sprinkler was more effective on silt and clay transporting.

أجريت دراسة مختبرية للتحري عن تأثير طاقة قطرات ماء الري بالرش في تحطيم تجمعات التربة وانتقال دقائقها داخل جسم التربة في ترب ذات محتوى جبسي مختلف باستخدام تصاريف ري بالرش مختلفة ، أستخدمت في الدراسة خمس ترب ذات محتوى جبسي مختلف , تم تحضيرها عن طريق الخلط بين نموذجي تربة الأفقين Ap وC لمقد تربة جبسية للحصول على نسب جبس مختلفة وكانت نسب الجبس في الترب المحضرة كما يأتي :G0 (83) و (133) G1 و (G2 ( 211 و( G3( 472 و( G4 ( 592 غم.كغم-1 تربة. جففت نماذج التربة هوائيا بعد انتهاء مدة الحضن , ثم مررت من منخلين أقطار فتحاتها ) 2 و4) مم , للحصول على مجاميع التربة التي تراوحت أقطارها بين )2-4) مم. عبئت مجاميع التربة بسمك 6 مم (13غم) في أعمدة بلاستيكية بطول 26 سم والقطر الداخلي 5 سم يحتوي على الرمل النقي ,ثم ثبتت الأعمدة على قاعدة متحركة دائرية الشكل ذات قطر 60 سم ومحيط 188.4 سم, وتم توزيعها بصورة متجانسة بحيث يبعد كل عمود عن الأخر بمسافة 37.6 سم و تم تعريض العينات لتصاريف ري (9 و15) مم.ساعة-1. حددت أقطار القطرات لكل تصريف وتم حساب نسبة أقطار كل قطر لمعرفة القطر الاكثر تأثيرا كذلك تم حساب طاقة الأقطار ولكلا التصريفين وتم حساب كمية الطين والغرين المنقولين في عمود التربة للترب المختلفة بمحتواها الجبسي. وبينت النتائج ان ازدياد طاقة القطرة بزيادة اقطار القطرات وبلغت اعلى طاقة قطرة عند عند معدل الأقطار 1.5 مم في حين كانت اقل كمية لطاقة القطرات عند معدل قطر 0.18 مم . وكذلك أدت زيادة نسبة الجبس في التربة إلى تقليل نسبة الطين المنتقل وكانت اعلى كمية لطين والغرين المنقولة عند الترب ذات المحتوى الجبسي ألمنخفض ولكلا التصريفين في حين اقل كمية طين وغرين منتقلة كانت عند الترب ذات المحتوى الجبسي العالي . وبينت النتائج ان زيادة تصريفالمرش من 9 إلى 15 مم.ساعة-1 ادى إلى زيادة كمية الطين والغرين المنتقل ولكل مستويات الجبس.


Article
An Investigation into Thermal Performance of Closed Wet Cooling Tower for Use with Chilled Ceilings in Buildings
دراسة الأداء الحراري لبرج تبريد من النوع المغلق ذي الإتصال غير المباشر مع السقوف المبردة

Authors: Najim Abid Jassim نجم عبد جاسم --- Athraa Hameed Turki عذراء حميد تركي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 8 Pages: 116-138
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Chilled ceilings systems offer potential for overall capital savings. The main aim of the present research is to investigate the thermal performance of the indirect contact closed circuit cooling tower, ICCCCT used with chilled ceiling, to gain a deeper knowledge in this important field of engineering which has been traditionally used in various industrial & HVAC systems. To achieve this study, experimental work were implemented for the ICCCCT use with chilled ceiling. In this study the thermal performances of closed wet cooling tower use with chilled ceiling is experimentally and theoretically investigated. Different experimental tests were conducted by varying the controlling parameters to investigate their effects on the ICCCCT characteristics such as tower cooling capacity, chilled ceiling cooling capacity, tower saturation efficiency, mass transfer coefficient and heat transfer coefficient. The following controlling parameters are varied during experiments: spray water flow rate (90 to 150 kg/hr), ambient air wet bulb temperature (12 to 18 oC), and also changing chilled ceiling flow rate (2 to 6 l/min).

توفر انظمة السقوف المبردة الطاقة بكفاءة كبيرة.إنَ الهدف الرئيسي من هذا البحث هو دراسة الأداء الحراري لبرج تبريد ذي النوع المغلق والإِتصال غير المباشرالمستخدم مع انظمة السقوف المبردة, للحصول على معرفة اعمق في هذا المجال الهندسي المهم الذي يستخدم بكثرة في كثير من التطبيقات الصناعية وفي تكييف الهواء. لتحقيق هذه الدراسة، فلقد تم إجراء إختباراتٍ عملية لبرج التبريد المذكور.في هذه الدراسة قد تم التحقق من الأداء الحراري ابراج لتبريد الرطبة المغلقة المستخدمة مع السقوف المبردة نظريا وعمليا.تم إجراء عدد من الإختبارات العملية عن طريق تغيير العوامل الحاكمة في أداء برج التبريد لتحري تأثيراتها على خصائص البرج مثل السعة الحرارية للبرج،السعة الحرارية للسقف المبرد, معامل الأداء، كفاءة الإشباع، معامل إنتقال الكتلة، معامل إنتقال الحرارة. تم إجراء الإختبارات العملية بتغيير الظروف الآتية:معدل تدفق ماء الرش بِمَدى( 90 إلى 150 كلغ/ساعة)، درجة حرارة البصلة الرطبة للهواء الخارجي بِمَدى( 12 إلى 18 مo)، وكذلك تم تغيير معدل تدفق السقف المبرد( 2 إلى 6 لتر/ثانية) من أجل تحري تأثير ذلك على هبوط ضغط الهواء.


Article
Computational Simulation fortheFragmentation Regimes by Using Droplet Breakup Model

Authors: Ahmed Abed Al-KadhemMajhool --- Noor M. Jasimb --- Abbas AlwiSakhirAbeda --- AlaaLaiqHashima
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2018 Volume: 26 Issue: 7 Pages: 363-376
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

There are no numerical research paper attempts to simulate the break-up mechanism of droplets in the spray development. In particular, the work described here refers to study and quantify the break-up of droplets regime and their effects on the spray behavior. With this purpose, the model parameters results, based on droplet break-up model proposed by Reitz and Diwakar [1] and momentum flux calculations are performed. The parameters that are used in the droplet break-up model are stored in the code as properties. These properties are saved in every computation cell. The parameters are Weber number, break-up time and stable droplet diameter. The numerical simulation is implemented as Eulerian-Eulerian approach. The spray moments theory is used for the liquid phase. Finally the study is implemented in a conceptual model to investigate the possible benefits of the droplet break-up model. A good agreement for the numerical results are compared with the experimental data for the spray tip penetration.

لا توجد محاولات بحثية رقمية لمحاكاة آلية تكسر القطيرات في عملية تطوير الرذاذ. على وجه الخصوص، يشير العمل الموصوف هنا إلى دراسة وقياس تفكك نظام القطيرات وآثارها على سلوك الرذاذ. مع هذا الغرض، يتم تنفيذ نتائج معاملات النماذج، بناءً على نموذج تكسير القطيرات المقترح من قبل Reitz و Diwakar[1] وحسابات فيض الزخم momentum flux. يتم تخزين المعاملات المستخدمة في نموذج تقسيم القطيرات في الشفرة كخصائص. ويتم حفظ هذه الخصائص في كل خلية حساب. المعاملات هي عدد ويبر، وزمن التكسير وقطر القطرة المستقر. حيث يتم تطبيق المحاكاة الرقمية كأسلوبEulerian-Eulerian. وتستخدم نظرية زخم الرذاذ للمرحلة السائلة. وأخيرا يتم تنفيذ الدراسة في نموذج للتحقق في الفوائد المحتملة لنموذج تكسير القطيرات. وبينتالمقارنة تطابق جيد للنتائج العددية مع البيانات التجريبية لتغلغل الرذاذ.


Article
Drop Diameter Prediction Model for Liquid Phase Dispersion In A Supersonic Nozzle with Wet Steam Flow

Authors: . Hussein Wheeb Mashi --- Samir Ali Alrabii
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2012 Volume: 16 Issue: 4 Pages: 363-389
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper is an attempt to obtain a prediction model for the drop diameter for the liquid phase dispersion in a supersonic nozzle with wet steam. The dispersion of liquid phase and gas dynamic characteristics of the flow of wet steam in Laval nozzles were first studied. A measuring method for dispersion was applied for subsonic and supersonic speeds. A single channel with a model that approximates to what exists between the turbine blades (Laval Nozzle) with different dimensions was designed. An optical unit was also designed on the basis of the work within the small angles method. At the end of the measuring processes for the intensity of the scattered light by laser scattering small angles method, the drop diameter was calculated and all results were analyzed using “DESIGN EXPERT 8” experimental design software. The experimental design used was based on the response surface methodology (RSM) using a central composite design (CCD). A mathematical model of the response (drop diameter) as function of the conditions used (light intensity, pressure ratio, and moisture ratio) was obtained and studied.It is found that the calculated diameter of the drops of the condensed steam along the longitudinal axis of the channelvaries between (40-110μm) according to the pressure ratio change. Also, the diameter of the steam drops is within (40-110μm) according to the variation of the moisture ratio that, where the error is not more than (15%). The geometry of Laval nozzle has a great influence on the nature of the flowing steam through the channel (diameter of drops, compressive shock). The resultant predicted two-factor interaction (2FI) model with a 95%confidence level showed that the pressure ratio, the interaction of pressure ratio and moisture ratio, and their squares were significant terms. According to the results obtained, the predicted model indicated that both pressure ratio and moisture ratio had a significant effect on drop diameter, but pressure ratio had the highest impact, whereas, variation of the light intensity factor had insignificant influence on drop diameter.

يعتبر هذا البحث محاولة لإيجاد تشتت وخصائص ديناميك الغاز لجريان البخار الرطب في فوهات لافال (قنوات معينة لسرع دون وفوق سرعة الصوت). تم تطبيق طريقة قياس للتشتت لسرع دون وفوق الصوتية. وتم تصميم قناة أحادية مع نموذج مشابه لما موجود بين ريش التوربين (قناة لافال) بأبعاد مختلفة. كما تم تصميم وحدة ضوئية على أساس العمل بطريقة الزوايا الصغيرة. بعد الانتهاء من عمليات قياس شدة الضوء المشتت بطريقة التشتت الليزرية للزوايا الصغيرة، تم حساب قطر القطرات وتحليل جميع النتائج باستخدام برنامج (DESIGN EXPERT 8) للتصميم التجريبي.أستند التصميم التجريبي المستخدم على منهجية سطح الاستجابة (RSM) باستخدام تصميم مركب مركزي (CCD). تم أيجاد ودراسة النموذج الرياضي للاستجابة (قطر القطرات) بدلالة الظروف المستخدمة (شدة الضوء ، نسبة الضغط ، نسبة الرطوبة) . ووجد أن قطر قطرات البخار المتكثف على امتداد المحور الطولي للقناة يتغير بين )40–110 (ميكروميتر وفقا الى نسبة تغير الضغط. ويتراوح أيضا قطر قطرات البخار بين (40 – 110) وفقا الى تغير نسبة الرطوبة، حيث ان نسبة الخطأ لا تزيد عن 26% . كما أن للشكل الهندسي لفوهة لافال تأثيرا كبيرا على طبيعة البخار الجاري خلال القناة (قطر القطرات والصدمة الانضغاطية). وأظهر النموذج المنبأ الناتج ذو العوامل الثنائية التداخل (2FI) مع 95% مستوى ثقة بأن نسبة الضغط وتداخل نسبة الضغط مع نسبة الرطوبة ومربعاتها عوامل مهمة فيه. ووفقا للنتائج المتحصلة ، بين النموذج المنبأ بان كل من نسبة الضغط ونسبة الرطوبة كان لهما تأثير مهم على قطر القطرات ، ولكن نسبة الضغط لها التأثير الاعلى . بينما لم يكن لتغيير عامل شدة الضوء تأثيرا مهما على قطر القطرات .

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

Resource type

article (11)


Language

English (9)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2019 (1)

2018 (1)

2015 (1)

2014 (3)

2013 (1)

More...