research centers


Search results: Found 77

Listing 1 - 10 of 77 << page
of 8
>>
Sort by

Article
Simulation of Laminar Natural Convection of Square Enclosure with Partially Heated Adjacent Vertical and Horizontal Walls
محاكاة الحمل الطبيعي الطباقي داخل فجوة مربعة مع تسخين جزئي لسطحين متجاورين عمودي وافقي

Author: Adil Abbas.Mohammed عادل عباس محمد
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2011 Volume: 15 Issue: 1 Pages: 126-137
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The present study represents investigation of the laminar natural convection phenomena in an enclosed spaces. Realization of this subject has been done through different Raleigh numbers and aspect ratios, which have to make better understanding and configuration temperature, stream lines and vorticity fields in enclosures. The real physical model of the enclosure, which represents two-dimensional square object with partially heated adjacent vertical and horizontal walls and adiabatic remainig horizontal walls. Physical model represents base for mathematical model which defines valid parameters for temperature flow regime. The two dimensional differential conservation equations of mass, momentum and energy are solved by a finite difference method. Air was chosen as a working fluid (Pr=0.7), for Rayleigh number varying from 103 to 107. The changes in temperature and flow fields (stream functions) with increase in Rayleigh number are investigated for different (Ar). The isothermal cold sections adjacent to the vertical heat source assist the development of secondary circulation cells, that depend upon both Rayleigh number and (Ar). With partial heating and cooling sections on one wall, the flow is characterized by boundary layers lining these sections with separate circulation cells. It is found that Nusselt number is an increasing function of Rayleigh number. For vertical heat source Nu increases with decreasing (Ar), for horizontal heat source Nu increases with increasing (Ar). Results confirmed by previous experiments.

يختص هذا البحث في دراسة ظاهرة الحمل الطبيعي الطباقي داخل تجويف .وقد أجريت على عدة أرقام ريلي ونسب مختلفة للباعية (نسبة ألأرتفاع الى نسبة ألعرض) لأعطاء وصف جيد لخطوط درجات الحرارة والتيارات الدوامة داخل التجويف. النموذج الفيزياوي هو عبارة عن تجويف مربع ثنائي الأبعاد وبوجود مصدران حراريان متقطعان ومتجاوران من الجدار العمودي والأفقي مع عزل السقف العلوي وجزء من السقف السفلي . النموذج الفيزياوي يمثل أساس النوذج الرياضي الذي يعبر عن نظام تدفق الحرارة. تم حل المعادلات ثنائية الأبعاد التي تخص حفظ الكتلة والزخم والطاقة التفاضلية بطريقة الفروق المحددة. تم أختيار الهواء Pr=0.7 ولأعداد رالي مابين (103 – 107) .تم التحقق من أن في الحرارة والتيارات الدوامة تزداد مع زيادة عدد رالي . المناطق الباردة المجاورة للمصدر الحراري تساعد على تطوير خلايا تدوير ثانوية والتي تعتمد على الموقع وعدد رالي . في حالة وجود جزء من الجدار مسخن والآخر بارد يتم وصف الجريان من خلال شروط الطبقة المتاخمة المبطنة لتلك المقاطع مع وجود خلايا دورانية منفصلة وقد وجد أن عدد نسلت يزداد بزيادة عدد رالي.عدد نسلت للمسخن العلوي يزداد مع نقصان الباعية، بالنسبة للمسخن الأفقي يزداد عدد نسلت مع زيادة الباعية. أكدت النتائج بدراسة سابقة.


Article
PARAMETRIC STUDY OF NATURAL CONVECTIVE AND RADIATIVE HEAT TRANSFER IN INCLINED CYLINDRICAL ANNULI

Authors: Lina S. Safwat --- Manal Hadi Al-Hafidh منال هادي
Journal: Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering المجلة العراقية للهندسة الكيمياوية وهندسة النفط ISSN: 19974884/E26180707 Year: 2011 Volume: 12 Issue: 1 Pages: 23-42
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The unsteady state laminar mixed convection and radiation through inclined cylindrical annulus is investigated numerically. The two heat transfer mechanisms of convection and radiation are treated independently and simultaneously. The outer cylinder was kept at a constant temperature while the inner cylinder was heated with constant heat flux. The study involved numerical solution of the governing equations which are continuity, momentum and energy equations using finite difference method (FDM), where the body fitted coordinate system (BFC) was used to generate the grid mesh for computational plane. A computer program (Fortran 90) was built to calculate the bulk Nusselt number (Nub) after reaching steady state condition for fluid Prandtl number fixed at (Pr =0.7) (for air) with radius ratio ( =1.5, 2.6, 5.0), Rayleigh number (0≤Ra≤103),Reynolds number (50≤Re≤2000), dimensionless heat generation (0≤Q≤10), Conduction-Radiation parameter (0≤N≤10), optical thickness (0 ≤ ≤ 10) and different annulus inclination with horizontal plane (0°≤δ≤90°). For the range of parameters considered, results show that radiation enhance heat transfer. It is also indicated in the results that Nu increase with the increasing of inclination angle δ, Ra, Re, and Q. The correlation equations are concluded to describe the radiation effect.Comparison of the result with the previous work shows a good agreement.

تمت الدراسة العددية لأنتقال الطاقة الحرارة بالحمل المختلط-المشع لجريان غير مستقر خلال مجرى حلقي مائل. تم التعامل بميكانيكية إنتقال الطاقة الحرارية بالحمل والإشعاع بشكل منفصل وبالتعاقب. سطح الأسطوانة الخارجية بدرجة حرارة ثابتة والأسطوانة الداخلية سخنت بفيض حراري ثابت. الدراسة تضمنت الحل العددي للمعادلات الحاكمة (اﻹستمرارية، الزخم ومعادلة الطاقة) بإستخدام طريقة الفروق المحددة ﻹجراء جميع الحسابات باستخدام نظام مطابقة اﻹحداثيات لبناء شبكة النظام. تم بناء برنامج فورتران ٩٠ لحساب معدل رقم نسلت(Nub) بعد الوصول إلى الحالة المستقرة لرقم براندتل ثابت (للهواء) (Pr =0.7)ولنسبة أقطار (=1.5, 2.6, 5.0 ) ورقم رايلي (0≤Ra≤103) ورقم رينولد (50≤Re≤2000) وتولد حراري لابعدي (0 ≤ Q ≤ 10) وبارامتر التوصيل- الإشعاع (0 ≤ N ≤ 10) والسمك البصري (0 ≤ ≤ 10) ولزوايا ميل مختلفة مع المستوى الأفقي للمحتوى الحلقي لأسطوانتين متمركزتين. للمديات السابقة. النتائج بينت زيادة الطاقة الحرارية بتأثير الإشعاع وأن رقم نسلت Nu يزداد بزيادة زاوية الميل δ و Q, Ra, Re, . تم التوصل الى معادلات لمعرفة تاثير الاشعاع على عملية انتقال الحلرارة. المقارنة مع البحوث السابقة أعطت نتائج متوافقة.


Article
Experimental Investigation of Laminar Natural Convection Heat Transfer in a Rectangular Enclosure with and without Inside Partitions

Authors: Ahmed Abdul Ameer Abdul Raheem --- Hussain Y. Mahmood
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 4 Pages: 674-693
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental study has been conducted for laminar natural convection heat transfer of air flow through a rectangular enclosure fitted with vertical partition. The partition was oriented parallel to the two vertical isothermal walls with different temperatures, while all the other surfaces of the enclosure were insulated. In this study a test rig has been designed and constructed to allow studying the effect of Rayleigh number, aperture height ratio, partition thickness, the position of aperture according to the side walls and according to the height, the position of the partition according to the hot wall, and partition inclination. The experiments were carried out with air as the working fluid for Rayleigh number range (5*10^7 – 1.3*10^8) and aspect ratio of (0.5). 22 different configurations of partition were used in this study these are:a)Undivided enclosure (no – partition).b)(21) Cork partitions of different shapes.Empirical correlations for average Nusselt number are obtained for the different cases tested. The results show that heat transfer is independent on the partition position according to the cold wall and according to the upper or lower walls, while it shows that heat transfer is sensitive to:1.Rayleigh number (Ra), which increase with increasing Ra.2.Aperture height ratio (Ap=hp/H), which is found that when Ap= 5/6 (case 2,3), the reduction in heat transfer is 10.3%, while when Ap=1/2 (case 4,5), the reduction is 17.2% compared with the non partitioned enclosure.3.Aperture position according to the height, which is found that when the aperture at the centre of the partition (case 13), the reduction in heat transfer is 16.7%, while when the aperture displaced to the upper surface (case 14), the reduction is 19% compared with the non partitioned enclosure.4.Partition thickness (t), which is found that when t = 10 mm (case 4,5) the reduction in heat transfer is 17.2%, while when t = 150 mm (case 16) the reduction is 20.5% compared with the non partitioned enclosure.5.Partition inclination (δ), which is found that the rate of heat transfer reduced with increasing as shown:a.For δ= 30° toward the cold wall (case 22), the reduction in heat transfer is 18.2%.b.For δ= 45° toward the cold wall (case 18), the reduction in heat transfer was 21.9%.c.For δ= 60° toward the cold wall (case 20), the reduction in heat transfer is 30.2%.d.For δ= 30° toward the hot wall (case 21), the reduction in heat transfer is 31.3%.e.For δ= 45° toward the hot wall (case 17), the reduction in heat transfer is 40.7%.f.For δ= 60° toward the hot wall (case 19), the reduction in heat transfer is 42.1%

اجريتْ دراسة عملية لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي الطباقي لجريان الهواء في حيز مغلق بوجود حواجز ذات أشكال هندسية مختلفة وبعدم وجود حاجز, يتم وضع الحاجز بين سطحين أحدهما بارد والاخر ساخن بشرط ثبوت درجة الحرارة, بينما الاسطح الباقية معزولة حرارياً. الجانب العملي اشتمل على تصميم وبناء جهاز مختبري لدراسة تأثير رقم رايلي (Ra), نسبة ارتفاع فتحة الحاجز الى ارتفاع الحيز (Hp), سمك الحاجز (t), موقع الفتحة في الحاجز, موقع الحاجز, و ميلان الحاجز. اجريت الدراسة العملية باستخدام الهواء كوسط ناقل للحرارة (مائع العمل) ولمدى عدد رايلي ( 5×7^10 – 1.3×8^10) ولنسبة ارتفاع الحيز الى طوله (النسبة الباعية) تساوي نصف. ولقد تم استخدام (22) حاجزاً بمختلف الاشكال :غرفة مفردة بدون حاجز.حواجز من الفلين وعددها (21). تم استنتاج علاقات تجريبية للحالات المختلفة التي درست, وقد بينت النتائج ان الحرارة المنتقلة لا تعتمد على موقع الحاجز نسبة الى الجدار البارد, بروز الحاجز من الاعلى او من الاسفل, وانما تعتمد على:1)رقم رايلي (Ra) , حيث وجد ان معدل انتقال الحرارة يزداد بزيادة رقم رايلي.2)نسبة ارتفاع فتحة الحاجز الى ارتفاع الحيز(Ap), حيث وجد عندما تكون (Ap=5/6) (حالة 2,3), ان الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بنسبة %10.3, بينما عندما (Ap=1/2) (حالة 4,5), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بنسبة 17.2%, مقارنة بانتقال الحرارة في الحيز بعدم وجود حاجز.3)موقع الفتحة نسبة الى الارتفاع, حيث وجد عندما تكون الفتحة في وسط الحاجز (حالة 13), ان الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بنسبة 16.7%, بينما عندما تكون الفتحة قرب الجدار العلوي (حالة 14) الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 19%, مقارنة بانتقال الحرارة في الحيز بعدم وجود حاجز.4)سمك الحاجز (t), حيث وجد عندما يكون سمك الحاجز 10 ملم (حالة 4و5), ان الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 17.2%, بينما عندما يكون سمك الجدار 150 ملم (حالة 16), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 20.5%, مقارنة بانتقال الحرارة في الحيز بعدم وجود حاجز.5)زاوية ميلان الحاجز (δ), حيث وجد ان معدل انتقال الحرارة يقل بزيادة زاوية ميلان الحاجز.•عندما يميل الحاجز بزاوية °30 باتجاه الجدار البارد (حالة 22), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 18.2%. •عندما يميل الحاجز بزاوية °45 باتجاه الجدار البارد (حالة 18), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 21.9%. •عندما يميل الحاجز بزاوية °60 باتجاه الجدار البارد (حالة 20), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 30.2%. •عندما يميل الحاجز بزاوية °30 باتجاه الجدار الحار (حالة 21), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 31.3%. •عندما يميل الحاجز بزاوية °45 باتجاه الجدار الحار (حالة 17), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 40.7%. •عندما يميل الحاجز بزاوية °60 باتجاه الجدار الحار (حالة 19), الحاجز يقلل من انتقال الحرارة بمقدار 42.1%.


Article
Parametric Study Of Laminar Free Convection In Horizontal Annulus With And Without Fins On The Inner Cylinder

Authors: Jasim Mohammed Mehdi --- Saad M. Saleh
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 2 Pages: 5199-5213
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental and numerical study has been carried out to investigate the heat transfer by natural convection in air-filled annulus between two horizontal isothermal concentric cylinders with and without annular fins under steady state conditions; the inner cylinder surface is maintained at a higher temperature and the outer cylinder surface at a lower one.In the experimental study, the annulus inner surface is maintained at high temperature by applying uniform heat flux to the inner cylinder while the annulus outer surface is subjected to ambient temperature and maintained at low temperature. The experiments were curried out at a range of Rayleigh number (1.81×103 – 4.03×104) for case without fins and (1.08×103 – 2.94×104) for case with fins, at different diameter ratios (η = 2.0, 2.6 and 3.0). The results showed that: (1) increasing the diameter ratio(η) strongly increases the heat transfer rate, (2) increasing Rayleigh number increases the heat transfer rate for any η and (3) attaching annular fins to the inner cylinder surface of (No. of fins/cm) of 1.25 and (fin height/gap width) of 0.143, 0.186 and 0.286 reduced the mean Nusselt number ( ) within (16.3 - 29.7) percent of that for the case without fins at the same Rayleigh number. In the numerical study, only the case without fins was investigated. The buoyancy driven fluid flow resulting from the temperature difference between the cylinders, is assumed to be steady, laminar, two dimensional and symmetric about the vertical center-line. Only half of the domain needs to be modeled from symmetry considerations. Navier-Stokes and energy equations are expressed in vorticity-stream function form and discretized via finite difference method. The Rayleigh number (based on gap width) varied from l02 to l05 with the influence of diameter ratio obtained near a Rayleigh number of 104. Results for the local and mean Nusselt number, the contour maps of the streamlines and isotherms are presented, to show some of the flow and heat transfer characteristics. The results numerically obtained showed a good agreement with the present experimental data.

أجريتْ دراسة عملية ونظرية لاستقصاء انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي خلال فجوة حلقية مملؤة هواء تقع بين اسطوانتين أفقيتين متحدتي المركز بثبوت درجة حرارة السطحين الداخلي و الخارجي للفجوة و بوجود و عدم وجود زعانف حلقية، تحت شروط حالة الاستقرار، وأن تكون الاسطوانة الداخلية ذات درجة حرارة أعلى من الخارجية.في الدراسة العملية تم حفظ السطح الداخلي للفجوة بدرجة حرارة أعلى عن طريق تسليط فيض حراري منتظم على السطح الداخلي للاسطوانة الداخلية فيما حفظ السطح الخارجي للفجوة بدرجة حرارة أقل بتعريض الاسطوانة الخارجية الى درجة حرارة الجو. أجريت التجارب ضمن مدى لعدد رالي تراوح بين (1.81×3^10 – 4.03×4^10) للحالة بدون زعانف، و(1.08×3^10 – 2.94×4^10) للحالة بوجود زعانف،و عند نسبة أقطار2.0, 2.6 , 3.0)). أظهرت النتائج بان زيادة نسبة الاقطار تزيد من معدل انتقال الحرارة بين الاسطوانتين، كذلك إنَّ الزيادة في عدد رالي تؤدي الى زيادة معدل انتقال الحرارة لاي نسبة أقطار، و إن اضافة زعانف حلقية الى الاسطوانة الداخلية بشكل تكميلي بمعدل 1.25 زعنفة لكل سنتمتر واحد و بنسبة (ارتفاع الزعنفة/ سمك الفجوة) 0.143, 0.186 , 0.286 يقلل من رقم نسلت المعدل بحوالي (16.3% - 29.7%) مقارنة بالحالة بدون زعانف و لرقم رالي نفسه. تناولت الدراسة النظرية حل مسألة انتقال الحرارة بالحمل الحر خلال فجوة حلقية أفقية و للحالة بدون زعانف فقط ، إذ تم افتراض جريان المائع الناشيء عن قوى الطفو و نتيجة للفارق في درجة حرارة الاسطوانتين، هو جريان مستقر، طباقي ، ثنائي البعد و متناظر حول الخط المستقيم الشاقولي المار بالمركز. و نتيجة لاعتبارات التناظر فقط نصف واحد من نصفي الفجوة أخضع للدراسة. تم تمثيل معدلات نافير-ستوكس بالاضافة الى معادلة الطاقة بصيغة الدوامية- دالة الجريان و من ثم فُكت باستخدام طريقة الفروقات المحددة. و قد تم الحصول على نتائج مُثلت بمخططات دالة الجريان وخطوط تساوي درجة الحرارة، وتوزيع عدد نسلت الموضعي و المعدل خلال الفجوة ولأعداد رالي تتراوح بين 2^10 الى 5^10 و نسب قطر خارجي إلى قطر داخلي2.0, 2.6 , 3.0)) . بينت النتائج التأثير المهم للمتغيرات(رقم رالي و نسبة الاقطار)على عملية انتقال الحرارة خلال الفجوة و قد أظهرت النتائج المستحصلة عددياً توافقاً جيداً مع النتائج العملية.


Article
Developing Laminar Mixed Convection Heat Transfer Through Concentric Annuli

Authors: Mohammed Abdul Raouf Nima Al-Safi --- Ihsan Y. Hussain
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 3 Pages: 5644- 5662
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Theoretical and experimental study has been conducted on developing laminar mixed convection heat transfer air flow through an annulus for both aiding and opposing flow with uniformly heated inner cylinder and adiabatic outer cylinder for the theoretical part and with uniformly heated inner cylinder while the outer cylinder is subjected to the ambient for the experimental part. In the theoretical investigation the energy equation was first solved using (ADI) method, and then the momentum equations and continuity equation were combined as the pressure correction formula and solved by the SIMPLE algorithm. The present theoretical work covers Ra range from 4.55*105 to 5.649*106 and Re range from 300 to 1000 with radius ratio of 0.555 and Pr=0.72. The velocity and temperature profile results have revealed that the secondary flow created by natural convection have significant effects on the heat transfer process and the results reveal an increase in the Nusselt number values as Ra increases. The experimental setup consists of an annulus which has a radius ratio of 0.555 and inner cylinder with a heated length 1.2m subjected to a constant heat flux while the outer cylinder is subjected to the ambient temperature. The investigation covers Reynolds number range from 154 to 724, heat flux varied from 93 W/m2 to 857 W/m2, and annulus angles of inclinations α=0° (horizontal), α=20°, 60° (inclined aiding flow), α=-20,-60 (inclined opposing flow) and α=90° (vertical). The experimental results show an increase in the local Nusselt number values as the heat flux increases and as the angle of the inclination moves from the positive angles (inclined aiding flow) to the horizontal position and from the negative angles (inclined opposing flow) to the horizontal position. The experimental results show that the local Nusselt number values of the aiding flow are higher than that of the opposing flow at the same Reynolds number and heat flux.

أُجريتْ دراسة نظرية و عملية لانتقال الحرارة بالحمل المختلط لجريان الهواء خلال تجويف حلقي ذو أسطوانتين متمركزتين (في حالة الجريان الثانوي باتجاه الجريان الرئيسي وفي حالة الجريان الثانوي عكس اتجاه الجريان الرئيسي)؛ الداخلية مسخنة تسخين منتظم و الخارجية معزولة في حالة الدراسة النظرية اما في حالة الدراسة العملية فان الاسطوانة الداخلية مسخنة تسخين منتظم والخارجية معرضة الى درجة حرارة الجو. في البحث النظري تم حل معادلة الطاقة اولا باستخدام طريقة (ADI) ثم تم ربط معادلات الزخم بمعادلة الاستمرارية لانتاج معادلة تصحيح الضغط والتي تم حلها باستخدام خوارزمية .(SIMPLE) رقم رينولدز Re المستخدم في هذا البحث النظري من 300 إلى 1000 أما رقم رالي Ra من 4.55*105 الى 5.649*106 مع نسبة نصف قطر تساوي 0.555 وهي نفسها المستخدمة في الجزء العملي من هذا البحث ورقم براندتل Pr=0.72. اظهرت نتائج توزيع السرعة و درجات الحرارة ان الجريان الثانوي الناتج من الحمل الحر(الطبيعي) له تاثير مهم على عملية انتقال الحرارة كما اظهرت النتائج زيادة في قيم رقم نسلت الموقعي عند زيادة رقم رالي Ra. البحث العملي تضمن اجراء تجارب عملية لدراسة انتقال الحرارة الموقعي و المعدّل بالحمل المختلط لجريان الهواء المشكّـل تراكبياً ( أي تزامن التشكيل الحراري مع التشكيل الهيدروديناميكي) بتجويف حلقي بين اسطوانتين متحدتي المركز، نسبة نصف القطر لهما تعادل 0.555 و بطول كلي m 1.2 ، بالوضع الأفقي، المائل(في حالة الجريان الثانوي باتجاه الجريان الرئيسي وفي حالة الجريان الثانوي عكس اتجاه الجريان الرئيسي)، و العمودي. سخنت الاسطوانة الداخلية تحت فيض حراري ثابت ، بينما عرّضت الاسطوانة الخارجية إلى درجة حرارة الجو. يتراوح معدّل رقم رينولدز Re في هذا البحث من 154 إلى 724 أما الفيض الحراري فيتغير من 93 W/m2 إلى 857 W/m2، و زوايا ميل التجويف الحلقي هي 0° (أفقي)، 20° ، 60° ، -20°، -60°، 90° (عمودي). بينت النتائج المستخرجة من البحث العملي لكل زوايا الميلان ان رقم نسلت الموقعي يزداد كلما ازداد الفيض الحراري وكذلك يزداد رقم نسلت الموقعي عند تغير زاوية ميل الانبوب الحلقي من الزوايا الموجبة (الجريان الثانوي باتجاه الجريان الرئيسي) الى الموقع الافقي وعند تغير زاوية ميل الانبوب الحلقي من الزوايا السالبة (الجريان الثانوي عكس اتجاه الجريان الرئيسي) الى الموقع الافقي. كما بينت النتائج العملية ان قيم رقم نسلت الموقعي في حالة (الجريان الثانوي باتجاه الجريان الرئيسي) هي اكبر منها في حالة (الجريان الثانوي عكس اتجاه الجريان الرئيسي) عند نفس رقم رينولدز والفيض الحراري المسلط.


Article
INVESTIGATION OF LAMINAR NATURAL CONVECTION HEAT TRANSFER INSIDE U-SHAPED ENCLOSURE

Authors: Khudheyer S. Mushatet --- Qasim S. Mehdi --- Abdullah K. Equabe
Journal: AL-TAQANI مجلة التقني ISSN: 1818653X Year: 2011 Volume: 24 Issue: 3 Pages: 20-31
Publisher: Foundation of technical education هيئة التعليم التقني

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, the problem of steady laminar natural convection heat transfer and fluid flow inside U-shaped enclosure has been analyzed numerically. The U-shaped enclosure was differentially heated. The problem was investigated for multiple Rayleigh numbers ( ) and aspect ratios ( ). The mathematical model of the considered problem is formulated in terms of fully elliptic Navier-Stockes and energy equations. A numerical solution based finite volume approach is obtained. A documented results are introduced in terms of contours maps of streamlines and temperatures. Also the results are presented in terms of local and average Nusselt numbers. The results show that the aspect ratio has a significant effect on the induced multi cellular flow for high Rayleigh numbers. Also the results show that the rate of heat transfer is increased with the increase of Rayleigh number and decrease with increasing of the aspect ratio(A

في هذه الدراسة تم اجراء الحل العددي لمشكلة انتقال الحرارة بالحمل الحر الطباقي وجريان المائع داخل حيز على شكل حرف -U علما أن الحيز مسخن تسخينا جزئيا.أجريت الدراسة الحالية لأرقام رايلي متعددة ( ) ولنسب باعية مختلفة ( ). تمت صياغة النموذج الرياضي المستخدم لتحليل المسالة المدروسة بدلالة معادلات نافير و ستوكس ومعادلة الطاقة بينما تم الحصول على الحل العددي بأستخدام طريقة الحجم المحدد. النتائج الموثقة في هذه الدراسة تم استعراضها على شكل خرائط كنتورية لخطوط الأنسياب ودرجات الحرارة. أيضا قدمت النتائج التي تم الحصول عليها بدلالة أعداد نسلت الموضعية والمتوسطة. بينت النتائج التي تم الحصول عليها أن هناك تأثير واضح للنسبة الباعية على تشكيل وتكوين الجريان متعدد الدوامات ولأرقام رايلة العالية. أيضا بينت النتائج أن معدل انتقال الحرارة يزداد مع زيادة عدد رايلة ويقل مع زيادة النسبة الباعية(A) .


Article
"Laminar Flow Forced Convection in Rectangular Cross-Sectional Duct"

Authors: Ala′a A. Mahdi --- Ammar F. Abdulwaheed
Journal: KUFA JOURNAL OF ENGINEERING مجلة الكوفة الهندسية ISSN: 25230018 Year: 2010 Volume: 2 Issue: 2 Pages: 1-22
Publisher: University of Kufa جامعة الكوفة

Loading...
Loading...
Abstract

In this investigation, steady state two – dimensional laminar forced convection heat transfer of Newtonian and non-Newtonian fluids inside a duct of Rectangular shape has been studied numerically for a wide range of the Reynolds numbers of (Re.=.500 and 10000) with the Power law index (n) of Power law model ranging from (0.1 to 2), and Prandtl number of (Pr =1 and 10). Two types of boundary conditions have been considered. The first, when the side walls are heated with different uniform temperatures and the horizontal walls are insulated. The second, when the bottom wall is heated by applying a uniform heat flux while the other walls at the constant cold temperature. Also, the time independent non-Newtonian fluids under consideration were assumed obey to the Power law model. The numerical results of the values of average Nusselt number have been confirmed by comparing it to similar known previous works using the same boundary conditions. Good agreement was obtained. The results are presented in terms of isotherms and streamlines to show the behavior of the fluid flow and temperature. In addition, some graphs that repesent the relation between average Nusselt number and the parameters mentioned previously are drawn. Also, the results show that the power law index (n) has, for a given Reynolds and Prandtl numbers, a large effect on the heat transfer rate at high Reynolds number. Twelve different correlations to show the dependence of the average Nusselt number on the power law index, the Reynolds and Prandtl numbers has been fund.

في هذا البحث, تم إجراء دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل القسري الطباقي المستقر ثنائي البعد لموائع نيوتنية وغير– نيوتنية في مجرى مستطيل الشكل ضمن مدى واسع لعدد رينولدز (Re.= 5*102 and 104 ) وللمقدار اللا بعدي للموديل الرياضي (Power law) يمتد من (0.1.≤.n≤ 2) ولعدد برانتل ضمن المدى (Pr=1 and 10). افترض نوعان من الظروف الحدية: الأول, عندما تكون الجدران الجانبية مسخنة إلى درجات حرارة مختلفة ومنتظمة والجدران الأخرى معزولة. الثاني, عندما يكون الجدار السفلي مسخن بمصدر حراري ثابت بينما الجدران الأخرى عند درجة حرارة منخفضة وثابتة. كذلك افترض بأن سلوك الموائع غير– نيوتنية يخضع للموديل الرياضي ) Power law). لقد تم مقارنة النتائج العددية لمعدل عدد نسلت لهذه الدراسة مع الدراسات السابقة باستعمال نفس الظروف الحدية, ووجد إن الحل العددي الحالي مقارب جداً لهذه البحوث. تم تمثيل نتائج الدراسة بدلالة خطوط درجات الحرارة الثابتة وخطوط الانسياب لبيان سلوك درجة الحرارة والجريان في المجرى. بالإضافة إلى رسومات بيانية أخرى تمثل علاقة معدل عدد نسلت مع المتغيرات المذكورة أعلاه. بالنسبة للحالتين التي تمت دراستها, فأن عملية انتقال الحرارة وطريقة تصرف الجريان تكون متأثرة بعدة عوامل كالمقدار اللا بعدي (n), عدد رينولدز, وعدد برانتل. تم إيجاد اثناعشر علاقة تقريبية تمثل اعتما دية معدل عدد نسلت على عدد رينولدز وعلى عدد برانتل والمقدار اللا بعدي (.(n


Article
The Effect of Boundary Air Flow on Premixed Stationary Burning Velocity
تأثير جريان الهواء المحيط باللهب الساكن مسبق الخلط على سرعة الاحتراق

Author: Ali Rasool M. Al-Zubaidi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2009 Volume: 27 Issue: 14 Pages: 2611-2623
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this study the effect of boundary condition on premixed methane-airstationary Bunsen flames has been experimentally investigated. Laminar burning velocity is calculated by the concentrated cons method (CCM) and Schlieren photography technique, under the effect of laminar boundary horizontal stream air bulk with a range of air flow speeds. The experimental results have shown that the effect of these boundary conditions in general is small on calculated burning velocity if air flow speed is around between (0-50 cm/s). So, it is suggested thatthis effect be neglected. This effect so characterized increases at/around Stoichiometric ratio flames because of the increase of temperature difference between flame and boundary. The results of the experimental findings were compared with the latest published work and showed a good agreement with it, with a maximum discrepancy of (±2.5% at j =1.1).

تم في هذا البحث دراسة تأثير الظروف المحيطة بلهب بنسن الطباقي لخليط غاز الميثان مع الهواء مسبق الخلط. سرعة الاحتراق تم حسابها باستخدام طريقة المخروطين المتمركزين وتقنية تصوير شليرن تحت تأثير ظرف جريان هواء طباقي لسرع هواء مختلفة. (CCM) التجارب بينت وبشكل عام إن هذا التأثير على سرعة الاحتراق يكون صغيراً بحدود سرعة هواء 0-50 ) واقترحت الدراسة إهمال هذا التأثير. لكن هذا التأثير يزداد عند/حول نسبة الخلط cm/s) المثالية نتيجة زيادة الفرق بين درجة حرارة اللهب والمحيط. النتائج العملية لهذه الدراسة تم مقارنتها مع احدث الاعمال المنشورة واعطت توافق جيد معها. بنسبة خطاً.(j = اقصاها (% 2.5 ± عند 1.1


Article
Simulation of Laminar Natural Convection from Discrete Heat Sources in a Vertical Wall of Square Enclosure
محاكاة الحمل الطبيعي الطباقي من مصدر حراري متقطع في الجدار العمودي لحيز مربع

Authors: Ihsan Ali Ghani احسان علي غني --- Adil Abbas.Mohammed عادل عباس محمد
Journal: Al-Ma'mon College Journal مجلة كلية المامون ISSN: 19924453 Year: 2010 Issue: 16 Pages: 306-323
Publisher: AlMamon University College كلية المامون الجامعة

Loading...
Loading...
Abstract

The study represents investigation of the laminar natural convection phenomena in enclosed spaces. Realization of this subject has been done through different Rayleigh numbers, which have to make better understanding and configuration temperature, stream lines and vorticity fields in enclosures. The real physical model of the enclosure, which represents two - dimensional rectangular object with differentially heated sides and adiabatic horizontal walls once and the second case with the adiabatic upper wall only , has been defined in order to predict good enough results. Physical model represents base for mathematical model which defines valid parameters for temperature flow regime. The two dimensional differential conservation equations of mass, momentum and energy are solved by a finite difference method. Air was chosen as a working fluid (Pr=0.7), for Rayleigh number varying from 103 to 105. The changes in temperature and flow fields (stream functions) with increase in Rayleigh number are investigated for different heater locations. The isothermal cold sections adjacent to the heater assist the development of secondary circulation cells, that depend upon both Rayleigh number and the position. With discrete heating and cooling sections on one wall, the flow is characterized by boundary layers lining these sections with separate circulation cells. It is found that Nusselt number is an increasing function of Rayleigh number. The optimum location over the range of Rayleigh number is for the heater mounted at the center of the wall for the first case, and at the low of the wall for the second case. The results were confirmed by previous experiments.

يختص هذا البحث في دراسة ظاهرة الحمل الطبيعي الطباقي داخل تجويف .وقد أجريت على عدة أرقام ريلي لأعطاء وصف جيد لخطوط درجات الحرارة والتيارات الدوامة داخل التجويف. النموذج الفيزياوي هو :عبارة عن تجويف مربع ثنائي الأبعاد، وبوجود مصدر حراري متقطع من الجدار العمودي مع عزل السقفين العلوي والسفلي بالنسبة الى الحالة الأولى، ويكون العزل للسطح العلوي فقط بالنسبة للحالة الثانية وذلك للحصول على نتائج جيدة. النموذج الفيزياوي يمثل أساس النموذج الرياضي الذي يعبر عن نظام تدفق الحرارة وتم حل معادلتي الزخم والطاقة التفاضلية بطريقة الفروق المحددة وتم أختيار الهواء، ولأعداد رالي مابين (105 - 103) وتم التحقق من أن في الحرارة والتيارات الدوامة تزداد مع زيادة عدد رالي . المناطق الباردة المجاورة للمصدر الحراري تساعد على تطوير خلايا تدوير ثانوية والتي تعتمد على الموقع وعدد رالي . في حالة وجود جزء من الجدار مسخن والآخر بارد يتم وصف الجريان من خلال شروط الطبقة المتاخمة المبطنة لتلك المقاطع، مع وجود خلايا دورانية منفصلة وقد وجد أن عدد نسلت يزداد بزيادة عدد رالي. الموقع الأمثل للمسخن هو في وسط الجدار في الحالة الأولى وفي أسفل الجدار في الحالة الثانية. أكدت النتائج بدراسة سابقة.


Article
NUMERICAL SIMULATION LAMINAR NATURAL CONVECTION HEAT TRANSFER IN A RECTANGULAR ENCLOSURE WHEN ONE OF ITS VERTICAL WALLS IS HEATED PARTIALLY
دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر الطباقي في حيز مغلق مستطيل عندما احد جداره العمودية يسخن جزئيا

Loading...
Loading...
Abstract

Two-dimensional natural convection heat transfer with a rectangular enclosure isexamined numerically. The left vertical wall is partially heated, the reminder of the walland the right wall is cooled to uniform temperature distribution, the top and bottom wallsare adiabatic. The theoretical study involved the numerical solution of the Navier-Stokesand energy equations by using finite difference method. The stream function–formulation is used in the mathematical model. The numerical solution is capable ofcalculating the stream function, vortices and temperature fields of the computationaldomain. A computer program in (FORTRAN 90) is used to carry out the numericalsolution. Problem has been analyzed and the non-dimensional governing equations aresolved using finite difference method. Enclosure is assumed to be filled with an air with aPrandtl number of 0.71. The problem is analyzed for different values of the Rayleighnumber in the range (103 ≤ Ra ≤ 5×105 ) and aspect ratio (0.5≤ AR ≤ 2). It is found thatfor small Rayleigh, the heat transfer is dominated by conduction and begins to bedominated by convection with increasing Rayleigh. In order to validate the numericalmodel, the results of variation local Nusselt number and a relation between averageNusselt number and Ra number, are compared with previous works, for square enclosurefilled by air (Pr=0.71). There are excellent agreements which validate the presentcomputational model.

Listing 1 - 10 of 77 << page
of 8
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (77)


Language

English (68)

Arabic and English (8)


Year
From To Submit

2019 (1)

2018 (6)

2017 (4)

2016 (4)

2015 (5)

More...