research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Simulation Of Indirect Evaporative Cooler Heat Exchanger At Iraqi Conditions

Authors: Khawla N. Hmood --- Khalid A. Joudi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 3 Pages: 499-516
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The investigation included PHE performance variation with heat exchanger dimensions, plate spacing, inlet air velocities and inlet air temperatures. The momentum and energy equations were solved in 3-dimensions by using FLUENT 5.3 software and heat exchanger performance parameters were extracted from the post processing of the numerical data. In addition, a 2-dimensional fluid flow and heat transfer numerical analysis for the crossflow PHE was carried out. A numerical code based on the finite difference method and the SIMPLE algorithm was developed to solve the governing equations. The result of the numerical study for PHE performance shows that for both air streams the maximum thermal gradient occurs at 0.5 m/s inlet air velocity while the minimum occurs at 5 m/s velocity. Furthermore; the greater thermal gradient for the both air streams occurs at 3 mm plate spacing and decrease progressively to the lowest gradient at 10 mm spacing. Also, the results indicated that indirect evaporative cooling could be applied to obtain suitable outlet air temperatures for low and medium values of wet-bulb temperatures in arid climates.

تعنى هذه الدراسة بمعرفة السلوك الحراري لمبادل حراري من النوع الصفائحي المستعمل للتبريد الذي يكون فيه جريان الهواء الحار والبارد بصورة متعامدة . حيث ان الهواء الخارجي يمر في الممرات الافقية والعمودية للمبادل الصفائحي ويتم نثر الماء على الهواء المار في الممرات العمودية بالتوازي مع تيار الهواء لكي تحصل عملية التبخر التي هي السبب الرئيسي في تبريد الهواء المار في هذه الممرات ومن ثم يتبرد به هواء الممرات الافقية .تتضمن النمذجة العددية لهذا المبادل دراسة تغير اداء المبادل مع تغير ابعاده من 300x300 mm الى 1000x1000 mm مع تغير البعد بين الصفائح من 3 mm الى 15 mm وتغير سرعة دخول الهواء اليه من 0.3 m/s الى 5 m/s كما استخدمت ظروف التصميم الخارجية للعراق لتمثيل تغير درجات الحرارة ونمذجة الاداء .اجريت نمذجة اولية ثلاثية الابعاد من خلال حل معادلات الزخم والطاقة باستخدام برنامج (FLUENT 5.3) حيث تحصلت العوامل المؤثرة على اداء المبادل من النتائج العددية .من بعد ذلك اجري تحليل ثنائي الابعاد لمبادل التبريد التبخيري غير المباشر وذلك بأستخدام برنامج اعد لهذا الغرض كتب بلغة FORTRAN . واعتمدت خوارزمية سمبل (SAMPLE Algorithm) وطريقة الفروقات المحددة (Finite Difference) في حل المعادلات الحاكمة . وقد جرى اختبار العوامل المؤثرة على الاداء الحراري مثل درجة حرارة البصلة الجافة ودرجة حرارة البصلة الرطبة لتياري الهواء باسلوب منهجي مبرمج بينت النتائج المتحصلة من هذه الدراسة ان اداء المبادل الحراري يتحسن مع ازدياد ابعاد المبادل وصغر المسافة بين الصفائح وسرعة دخول الهواء الأوطأ .كذلك ، فأن التبريد التبخيري غير المباشر يمكن ان يوفر درجة حرارة تجهيز مناسبة في العراق حيثما تكون درجة حرارة البصلة الرطبة واطئة او متوسطة القيمة


Article
Dynamics and Control of Heat Exchanger Networks
السلوك الديناميكي و السيطرة على شبكة المبادلات الحرارية

Authors: Duraid Fadhil Ahmed --- Cizan A. Ali
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 2 Part (A) Engineering Pages: 465-480
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper dynamics of plate heat exchanger networks is given by combining dynamic models of plate heat exchangers in the network. A mathematical model for plate heat exchanger is developed based on energy balance. Dynamic simulation of plate heat exchanger networks to different step changes in flow rate of both process fluid and utility fluid is conducted using MATLAB simulink. Plate heat exchanger networks has been controlled using split range control method with two manipulated variables which are process fluid and utility fluid. The simulation results showed that split range controller is the best action and gives better response compared with conventional controller.

تم في البحث الحصول على النموذج الديناميكي لشبكة المبادلات الحرارية الصفائحية من خلال الجمع بين النموذج الديناميكي لمبادلات الحرارية الصفائحية الموجودة في الشبكة. تم تطوير نموذج رياضي لمبادل الحراري الصفائحي بالاعتماد على موازنة الطاقة. أجريت محاكاة ديناميكية لشبكة المبادلات الحرارية الصفائحية باستخدام برنامج ماتلاب من خلال اجراء اضطراب درجي في معدل الجريان لمائعي العملية والخدمات. تمت السيطرة على شبكة المبادلات الحرارية الصفائحية باستخدام مسيطر المدى المنفصل ذو متغيرين للمعالجة و أظهرت نتائج المحاكاة بأن مسيطر المدى المنفصل هو أفضل أداء وأعطت استجابة جيدة مقارنة مع المسيطر التقليدي.


Article
The analysis and simulation of an Open Cycle Absorption Cooling / Dehumidification System Using Plastic Plate Absorber
تحليل اداء منظومة تبريد وتجفيف باستخدام ماص من نوع مبادل حراري صفائحي بلاستيكي

Author: Eman Abood Salih ايمان عبود صالح
Journal: Al-Ma'mon College Journal مجلة كلية المامون ISSN: 19924453 Year: 2018 Issue: 31 Pages: 137-150
Publisher: AlMamon University College كلية المامون الجامعة

Loading...
Loading...
Abstract

The work done in this paper presents the analysis and performance of cooling / dehumidification system using an absorber in the form of across flow plastic heat exchanger (PPHE). A mathematical model for the system is used, the system consists of a (PPHE) as an absorber, open type regenerator and two heat exchangers. The model used the test result of the (PPHE) absorber and Triethylene glycol (TEG) solution as desiccant. The effect of a number of parameters are investigated like the supply air and TEG flow rates on the supply air temperature, the regenerator area and system C.O.P. The results show that the PPHE can be used to an efficient absorber in cooling dehumidification system. Also this absorber gives a good results compared with plate type and we can use the solar energy to regenerate the desiccant solution

يشمل هذا البحث دراسة تحليلية لأداء منظومة تبريد وتجفيف باستخدام السوائل الماصة, إذ تستخدم هذه المنظومة ماصاً من نوع مبادل حراري بلاستيكي (PPHE)ولاول مرة يستخدم في مثل هذة المنظومات . تم في هذا البحث مقارنةاداء هذا الماص مع ماص من نوع مبادل حراري معدني (PHE) في المنظومه نفسها . تم استخدام موديل رياضي كامل للمنظومة يتكون من الماص من نوع (PPHE),معيد التنشيط للسائل الماص من النوع المفتوح , مبخر ومبادلين حرارين, يستعمل هذا الموديل النتائج العملية للمبادل الحراري البلاستيكي كماص لمنظومة تبريد وتجفيف بأستخدام الترايثلين كلايكول (TEG) كمائع امتصاصي. تم دراسة تأثير معدل تدفق الهواء المطلوب تبريده وتأثير معدل تدفق السائل الماص على درجة حرارة الهواء المجهز وكذلك تم دراسة معدل تدفق السائل ومعدل تدفق الهواء المجهز على مساحة المجمعات الحرارية المطلوبة لاعادة تنشيط المادة الماصة واخيرا تمت دراسة معامل أداء المنظومة الكلي مع معدل تدفق الهواء المجهز ومقارنته مع أداء المنظومة في حالة استخدام المبادل المعدني كماص. بعد اجراء مجموعة من التجارب والحسابات تبين انه يمكن استخدام المبادل الحراري البلاستيكي كماص في منظومة التبريد والتجفيف باستخدام السوائل الماصة واعطي هذا الماص نتائج قريبة جدا من المبادل المعدني كما توصلناأيضاً الى انه يمكن أستخدام الطاقة الشمسية لاعادة تنشيط السائل الماص.


Article
Comparative Study of Temperature Control in a Heat Exchanger Process
دراسة مقارنة للسیطرة على درجة الحرارة في المبادل الحراري

Authors: Afraa H. Al-Tae --- Safa A. Al-Naimi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2012 Volume: 30 Issue: 10 Pages: 1707-1731
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In the present work the dynamic behavior of a plate heat exchanger (PHE)(single pass counter current consists of 24 plates) studied experimentally andtheoretically to control the system. Different control strategies; conventionalfeedback control, classical fuzzy logic control, artificial neural network (NARMAL2)control and PID fuzzy logic control were implemented to control the outletcold water temperature. A step change was carried in the hot water flow rate whichwas considered as a manipulated variable. The experimental heat transfermeasurements of the PHE showed that the overall heat transfer coefficient (U) isrelated to the hot water flow rate (mh) by a correlation having the form:U mh0.7158 =11045In this work the PHE model was found theoretically as a first order lead andsecond order overdamped lag while the experimental PHE represented dynamically(by PRC method) as a first order with negligible dead time value. A comparisonbetween the experimental and the theoretical model is carried out and goodagreement is obtained. The performance criteria used for different control modesare the integral square error (ISE) and integral time-weighted absolute error (ITAE)where the ITAE gave better performance. As well as the parameters of the stepperformance of the system such as overshoot value, settling time and rise time areused to evaluate the performance of different control strategies. The PID fuzzycontroller gave better control results of temperature rather than PI, PID andartificial neural network controller since PID fuzzy controller combines theadvantages of a fuzzy logic controller and a PID controller. MATLAB programversion 7.10 was used as a tool of simulation for all the studies mentioned in thiswork.

تم ف ي ھ ذا البح ث دراس ة الس لوك ال دینامیكي لمب ادل ح راري ص فائحي (مم ر واح د ذي اتج اهمتعاكس مؤلف من 24 صفیحة) عملی ا" ونظری ا" وت م تنفی ذ الس یطرة عل ى المنظوم ة. ت م أس تخدامس تراتیجیات س یطرة مختلف ة; المس یطر التقلی دي والمس یطر الض بابي المنطق ي التقلی دي ومس یطرللس یطرة عل ى درج ة PID fuzzy ومس یطر (NARMA-L الش بكة العص بیة الأص طناعیة ( 2ح رارة الم اء الب ارد الخ ارج. وق د ت م أعتم اد التغی ر الخط وي لمع دل جری ان الم اء الح ار كمتغی ران معامل انتقال الحرارة الكلي PHE ةجلاعم. تبین القیاسات العملیة لأنتقال الحرارة في المنظومةحسب شكل العلاقة: (mh) یتناسب مع معدل جریان الماء الحار (U)U mh0.7158 =11045تم في ھذا العمل تمثی ل المنظوم ة دینامیكی ا" كنم وذج م ن مرتب ة اول ى م ن جھ ة التق دم الزمن ي(lag) من جھة التأخیر الزمني (overdamped) وكنموذج ذو مرتبة ثانیة مفرط المضةلئا (lead)بینما وجد عملیا" ان المنظومة یعبر عنھا دینامیكیا" كنموذج من مرتبة اولى مع اھمال قیمة الوقتتمت المقارنة بین النموذج العملي والنظري وتم الحصول على توافق جید. .(dead time) الضائعومعی ار (ISE) استعملت معاییر الاداء لانواع السیطرة المختلفة وھ و معی ار تكام ل الخط أ المرب عاعط ى اداء افض ل. ك ذلك ت م (ITAE) حی ث ان المعی ار (ITAE) التكامل الزمني للخطأ المطلقوزم ن الاس تقرار (overshoot) اس تعمال مع املات الاداء الخط وي للنظ ام مث ل قیم ة التط رفلتقی یم الاداء لاس تراتیجیات الس یطرة المختلف ة. (rise time) وزم ن الص عود (settling time)و PI افضل نتائج سیطرة على درجة الحرارة م ن بقی ة المس یطرات PID fuzzy اعطى المسیطروالضبابي المنطقي التقلیدي والشبكة العصبیة الاصطناعیة وذلك بسبب انھ یجمع محاسن كلا PIDاصدار 7.10 ك أداة MATLAB والضبابي المنطقي. وتم استخدام لغة البرمجة PID المسیطرینلمحاكاة كل الدراسات المذكورة في ھذا العمل


Article
Output Feedback Adaptive Sliding Mode Control Design for a Plate Heat Exchanger
تصميم مسيطر متكيف ذو شكل منزلق لمبادل حراري صفائحي

Authors: Shibly Ahmed AL-Samarraie شبلي احمد حميد --- Luma F. Ali لمى فاضل علي
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2018 Volume: 21 Issue: 4 Pages: 549-555
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

The heat exchanger is a device used to transfer heat energy between two fluids, hot and cold. In this work, an output feedback adaptive sliding mode controller is designed to control the temperature of the outlet cold water for plate heat exchanger. The measurement of the outlet cold temperature is the only information required. Hence, a sliding mode differentiator was designed to estimate the time derivative of outlet hot water temperature, which it is needed for constructing a sliding variable. The discontinuous gain value of the sliding mode controller is adapted according to a certain adaptation law. Two constraints which imposed on the volumetric flow rate of outlet cold (control input) were considered within the rules of the proposed adaptation law in this work. These are the control input is a positive quantity, and it limited by a maximum value. The maximum allowable desired outlet cold water has been estimated as function of heat exchanger parameters and maximum control input. The simulation results demonstrate the performance of the proposed adaptive sliding mode control where the outlet cold water was forced to follow desired temperature equal to 〖45〗^o. Additionally, the robustness of the proposed controller was tested for the case where the cold water inlet temperature is not constant, and also for the case of heat exchanger parameters uncertainty. The results were revealed the robustness of the proposed controller.

المبادل الحراري هو جهاز يستخدم لنقل الطاقة الحرارية بين سائلين ، حار وبارد. في هذا العمل ، تم تصميم مسيطر متكيف ذو الوضع المنزلق من أجل التحكم في درجة حرارة منفذ الماء البارد للمبادل الحراري للوحة. يتم تكييف قيمة معامل المسيطر ذو الوضع المنزلق وفقًا لقانون تكيف معين ، حيث تكون المعلومات الوحيدة المطلوبة هي قياس درجة الحرارة الباردة للمخرج. تم تصميم مخمن ذو الشكل المنزلق لتقدير مشتقة حرارة الماء البارد الخارجة. تم الأخذ بنظر الإعتبار اثنين من القيود التي فرضت على معدل التدفق الحجمي للمياه الساخنة (مدخلات التحكم) ضمن قواعد قانون التكيف المقترح في هذا العمل. وهي مدخلات التحكم إيجابية فقط ولها قيمة قصوى. لبناء المتغير المنزلق ، فإن درجة حرارة الماء البارد للمخرج ومشتقاته الزمنية تكون مطلوبة. وقد تم تقدير الحد الأقصى المسموح به لمخرج الماء البارد المطلوب كدالة لمعلمات مبادل حراري ومدخل تحكم أقصى. تظهر نتائج المحاكاة أداء المتحكم المقترح حيث تم إجبار مخرج الماء البارد على اتباع درجة الحرارة المطلوبة التي تساوي 45 ℃. بالإضافة إلى ذلك ، تم اختبار متانة وحدة التحكم المقترحة للحالة التي تكون فيها درجة حرارة الماء البارد غير ثابتة ، وكذلك حالة عدم ثبات معملات مبادل الحرارة. وكشفت النتائج عن متانة وحدة التحكم المقترحة.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (5)


Year
From To Submit

2018 (2)

2014 (1)

2012 (1)

2011 (1)