research centers


Search results: Found 9

Listing 1 - 9 of 9
Sort by

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
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.


Article
Parametric Study of Laminar Natural Convection in Glazing Enclosure

Authors: Ahmed Mohammed Toima --- Karima E. Amori
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2009 Volume: 15 Issue: 2 Pages: 3793-3811
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This work includes a numerical investigation of steady two dimensional laminar natural convection heat transfer in glazed rectangular enclosure at different tilt angles ranged from (0° to 90°) for Rayleigh number (10^3-10^6), aspect ratios(4,5, and 8),and Prandtl number (0.7). The study considers the effect of different boundary conditions on the heat transfer within the enclosure. The continuity equation, Navier-Stokes equations and the energy equation are solved by developing a numerical model based on finite volume method using SIMPLE algorithm with hybrid scheme to compute the velocity vectors, temperature, pressure, and Nusselt No. (local and average). Results show an increase in heat transfer rate with increasing of Rayleigh number, and for low Rayleigh numbers, the conduction is the dominant heat transfer mode. At Ra= 10^3, the mean Nusselt number remains constant around unity for all cases. The tilt angle has the major effect on the heat transfer for Rayleigh number larger than 10^4. A comparison of the present results with previously published data is conducted, and good agreement is seen to indicate the effectiveness and flexibility of the developed numerical procedure.

يتناول هذا البحث دراسة عددية لجريان الهواء وانتقال الحرارة بواسطة الحمل الحر الطباقي في حيز زجاجي مستطيل ذو زوايا ميل تتراوح بين(°0-°90) ولحالة مستقرة ثنائية البعد.الدراسة تغطي المدى لرقم رايلي من 3^10 الى 6^10 ولنسب باعية (8,5,4) ولعدد برانتل (Pr=0.7). تم حل معادلات الاستمرارية , معادلات نافير- ستوكس ومعادلة الطاقة ببناء نموذج عددي بأستخدام طريقة الحجم المحدد وأتباع خطوات (SIMPLE) بالطريقة الهجينة لحساب قيم كل من , مركبات السرعة ودرجة الحرارة والضغط ورقم نسلت (الموضعي والمعدل). بينت النتائج ان معدل انتقال الحرارة يزداد مع زيادة رقم رايلي , وان انتقال الحرارة بالتوصيل يظهر بشكل واضح عند رقم رايلي منخفض, في حين ان رقم نسلت المتوسط يبقى ثابتا بقيمة واحدة عند رقم رايلي 3^10. وأن زاوية ميل الحيز لها التأثيرالأكبر على أنتقال الحرارة لقيم رايلي أكبر من 4^10. تمت مقارنة النتائج المستحصلة في هذه الدراسة مع المنشورة سابقا ووجد تقارب جيد جدا بينهما للدلالة عل فعالية ومرونة الحل العددي الذي تم بناءه.


Article
The Influence of a Heat Source Position Located on the Bottom Wall Inside Square Enclosure on Laminar Natural Convection
تاثير موقع المصدر الحراري المثبت على السطح السفلي لحيز مربع على الحمل الحراري الطباقي

Author: Ihsan Ali Ghani احسان غني
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2010 Volume: 14 Issue: 3 Pages: 124-141
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Natural convection in two-dimensional square enclosure is studied numerically using a finite difference method. In the present study, top wall is considered adiabatic, two vertical walls are maintained at constant low temperature, the bottom wall is maintained at constant high temperature and the non-heated parts of the bottom wall are considered adiabatic. The aim of this work is to determine the influence of the position of a small heating source located on the bottom wall of a square enclosure (aspect ratio=1) filled with air (Pr=0.71) on the natural convection flow. Three different positions are analyzed ,on the left side (δ=0.1) ,on the center(δ=0.5) and on the right side (δ=0.9). The dimensionless of the heat source length (S) is taken equal to (0.2). The three dimensional differential conservation equations of mass, momentum and energy are solved by a finite difference method for Rayleigh number varying from 103 to 106. Results are presented in the form of streamline and isotherm plots as well as the variation of the Nusselt number at the heat source surface under different conditions. The average Nusselt number and flow behavior are symmetrical for both cases, when heat source located on the left extreme and right extreme of the bottom wall. The average Nusselt number for the extremes (left and right) is higher than the central position for (Ra≤105) because the heat source is adjacent to the cold vertical wall. The average Nusselt number for the central position is higher than the extremes ( left and right) for (Ra>105)because the vortexes rotation of the air in the center of the bottom wall is greater than extremes .The local Nusselt number is very high at the edges of the heat source and reduces towards the center.

اجريت دراسه عدديه لانتقال الحراره بالحمل الحر في حيز مربع باستخدام طريقة الفروقات المحدده .ان الحيز في وضع عمودي وقد تم ابقاء الجداران العموديان للحيز على درجه حراره منخفضه وكذلك تم عزل الجدار العلوي اما بالنسبه للجدار السفلي فقد تم تسخينه جزئيا بواسطة مصدر حراري في درجه حراره عاليه اما الجزء المتبقي من الجدار فقد تم عزله . ان الهدف من البحث هو دراسة تأثير موقع المصدر الحراري في الجدار السفلي على انتقال الحراره بالحمل الحر للحيز المربع المملؤ بالهواء(۰٫۷Pr=) وذلك باعتماد ثلاثة مواقع هي اقصى اليسار(۰٫۱δ=) وفي المنتصف(۰٫۵δ=)واقصى اليمين(۰٫۹δ=). وقد تم حل المعادلات التفاضليه ذات البعدين الخاصه بحفظ الماده والطاقه والزخم بأستخدام طريقة الفروقات المحدده لعدة قيم لرقم رالي بين (۳۱۰-٦۱۰) وقد درست التغيرات في درجة الحراره وحقول السريان مع زيادة رقم رالي للمواقع المذكورة . وقد وجد في الدراسه انه عندما يوضع المصدر الحراري على طرفي الجدار السفلي(اليمين واليسار) فأن معدل رقم نسلت وسلوك الجريان سيكونان متماثلان وذلك لتماثل الشكل الهندسي والظروف الحديه وقد وجد ايضا ان قيم معدل رقم نسلت اعلى في حالة كون المصدر الحراري على الاطراف(اليمين واليسار)مما هو عليه عندما يكون في وسط الجدار لقيم عدد رالي اصغر من او يساوي (۵۱۰)وذلك نتيجة لتأثير الجدران العموديه البارده الملاصقه للمصدر الحراري وكانت قيم معدل رقم نسلت في وسط الجدار اعلى منه


Article
NATURAL CONVECTION HEAT TRANSFER ENHANCEMENT IN AIR FILLED RECTANGULAR ENCLOSURES WITH PORTIRIONS
انتقال الحراره بالحمل الطبيعي في وسط مغلق مقسم مستطيل الشكل مملؤ بالهواء

Author: Angam Fadel Abid انغام فاضل عبد
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2012 Volume: 5 Issue: 2 Pages: 191-208
Publisher: Al-Qadisiyah University جامعة القادسية

Loading...
Loading...
Abstract

Natural convection of an air filled partitioned rectangular enclosure is studied numerically. Top and bottom of the enclosure are adiabatic; the two vertical walls are isothermal. Two perfectly insulated baffles were attached to its horizontal walls at symmetric position. The flow is assumed to be two-dimensional. The discretized equations were solved by finite volume method.The study was performed for different values of Rayleigh numbers Ra ( ), baffles length and position ( )(0-0.8,0.2-0.8) and aspect ratios of the enclosure. The effect of ( and on heat transfer and flow were addressed.Two different patterns of the flow field were observed. The first is the flow circulate in single primary vortex strangled by two trapped fluids and the second pattern is the flow consist of two vortexes separated by one trapped fluid.With increasing of Ra heat transfer rate(Nusselt number)increased and for increasing baffles length the heat transfer rate decreases. The numerical results of the values of average Nusselt number and maximum absolute stream function have been confirmed by comparing it with similar previous works using the same boundary conditions. Good agreement was obtained.

تم اجراء دراسه عدديه لانتقال الحراره بالحمل الطبيعي في وسط مغلق مقسم مستطيل الشكل مملؤ بالهواء.تكون الجدران العموديه مسخنه الى درجات حراريه مختلفه ومنتظمه والجدران الافقيه معزوله.تم اضافة حاجزين معزولين تماما الى الجدران الافقيه بمسافات متساويه.افترض ان الجريان ثنائي البعد وتم حل المعادلات باستخدام طريقة الحجوم المحدده.هذه الدراسه انجزت لقيم مختلفه من عدد رايلي ) ),( , ) 0-0.8,0.2-0.8)).تم دراسة تاثير التغير في طول و موقع الحواجز على معدل انتقال الحراره.وقد لوحظ وجود نوعان من نماذج الجريان,الاول ان الجريان يدور بدوامه منفرده والنموذج الثاني يتكون من دومتان منفصلتان.بينت الدراسه ان الزياده في عدد رايلي تسبب زياده في معدل انتقال الحراره,وزيادة طول الحواجز تسبب نقصان في معدل انتقال الحراره.تم مقارنة النتائج العدديه لعدد نسلت واكبر قيمه مطلقه لدالة الجريان مع الدراسات السابقه ووجد ان الحل العددي الحالي مقارب جدا لهذه البحوث.


Article
Numerical Investigation on the Effect of Inclination Angle on Natural Convection Heat Transfer in a Rectangular
التنبؤ العددي لتأثير انتقال الحرارة بالحمل على انتقال الحرارة في حيز مستطيل مغلق

Author: Qusay abd-algabar. Jawad . قصي عبد الجبار جواد
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2013 Volume: 17 Issue: 3 Pages: 140-154
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The effect of inclination angle on convection heat transfer in a 2-D inclined rectangular enclosure is numerically investigation. Inclination angle varies from 30 to 60. Governing equation were solved for Ra (103-104). The enclosure object with heated left side wall, while the right side was cold, the top and bottom walls were adiabatic. The theoretical study involved the numerical solution of the Navier-Stokes and energy equations by explicit method using finite difference . The stream function – formulation was used in the mathematical model. The numerical results showed that the main process of heat transfer is conduction for Rayleigh number less than Ra≤103, and convection for Rayleigh number greater than Ra>103. For Ra=105 and AR=3, show a bicellular flow in stream lines contour because the velocity nearby cold wall is larger than those which are far away from cold wall. In isotherm lines contour a plume region will be clearer. Average Nusselt number is increased with aspect ratio increasing for Ra ranging with (103-105) because of increasing of heat transfer area. For a square enclosure filled with air (Pr=0.72)). There is an excellent agreement which validate the present computational model.

تأثير زاوية الميلان على انتقال الحرارة بالحمل في حيز مغلق مستطيل تم بحثه عدديا. وكانت زوايا الميل هي 30 و 60 . والمعادلات الحاكمة تم حلها لارقام رالي (103-104). الحيز المستخدم هو ثنائي الأبعاد مع تسخين الجانب الأيسر من الحيز، في حين أن الجانب الأيمن كان باردا، وكانت الجدران العلوية والسفلية معزولة. الدراسة تضمنت حل معادلات نافير-ستوك والطاقة باستخدام طريقة الفروق المحددة. استخدمت صياغة الدوامية – دالة الانسياب في النموذج الرياضي. وأظهرت النتائج العددية أن العملية الرئيسية لانتقال الحرارة هي بالتوصيل لرقم رالي أقل من 310 رأس، وانتقال الحرارة بالحمل لارقام رالي اكبر من 310. كما بينت النتائج ان دالة الانسياب تظهر بشكل خلية منفردة ما عدا حالة رقم رالي يساوي 510حيث تظهر بشكل ثنائي الخلايا عندما AR=3 بسبب ان السرعة قرب الجدار البارد هي اكبر من السرع البعيدة عن الجدار البارد. مخطط تساوي درجات الحرارة يبين منطقة الريشة بشكل واضح. معدل رقم نسلت يزداد بزيادة النسبة الباعية لارقام رالي (105-103) بسبب زيادة مساحة انتقال الحرارة.لحيز مربع مملوء بالهواء (لرقم براندتل=0.72)، التوافق بين النتائج ممتاز مما يؤكد صحة النموذج الحسابي الحالي.Nomenclature


Article
Theoretical Study of Heat Transfer through a Sun Space Filled with a Porous Medium

Authors: Ahmed Tawfeeq Ahmed Al-Sammarraie --- Manar Salih Mahdi
Journal: Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2016 Volume: 23 Issue: 2 Pages: 10-20
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

A theoretical study had been conducted to detect the effect of using a porous medium in sunspace to reduce heating load and overcoming coldness of winter in the cold regions. In this work, the heat transferred and stored in the storage wall was investigated. The mathematical model was unsteady, heat conduction equation with nonlinear boundary conditions was solved by using finite difference method and the solution technique of heat conduction had based on the Crank Nicholson method. The results had adopted on the aspect ratio (H/L=30), Darcy number (Da=10-3), porosity (φ=0.35) and particle to fluid thermal conductivity ratio (kp/kf=38.5). The results showed that using the porous medium had enhanced the heat transferred and stored in the storage wall. For the outside storage wall temperature, an increase of 19.7% was achieved by using the porous medium instead of the air, while it was 20.3% for the inside storage wall temperature.


Article
NATURAL CONVECTION HEAT TRANSFER OF LIQUIDS IN A RECTANGULAR ENCLOSURE
انتقال الحرارة بالحمل الحر للسوائل في حيز مستطيل مغلق

Authors: Ayad M. Salman اياد محمد محمود --- Mohammed A. Fayad محمد علي فياض
Journal: AL-TAQANI مجلة التقني ISSN: 1818653X Year: 2013 Volume: 26 Issue: 2 Pages: E134-E148
Publisher: Foundation of technical education هيئة التعليم التقني

Loading...
Loading...
Abstract

This research is focused on the numerical investigation of a steady laminar naturalconvection heat transfer of liquid (water) with Prandtl number (Pr = 6.2) in a 2-Drectangular enclosure and Rayleigh number, Ra in range from 103 to 105 are taken intoconsideration for various aspect ratios, AR of 0.5, 1.0 and 2.0.The enclosure object with heated left side wall, while the right side was cold, the top andbottom walls was adiabatic. The theoretical study involved a numerical solution of theNavier-Stokes and energy equations by using finite difference method. The streamfunction – formulation was used in the mathematical model. The numerical solution iscapable of calculating the velocity, stream function, vorticity and temperature fields ofthe computational domain. A computer program in (FORTRAN 90) was used to carryout the numerical solution and used the Tecplot7 program to draw the results ofprogram.

يركز البحث الحالي على التنبؤ العددي لانتقال الحرارة بالحمل الحر الطباقي المس تقر لسائل ذو رقم براندتليساوي 6.2 خلال حيز مغلق ثنائي الأبعاد لمدى رقم رالي 103 إلى 105 ولنسب ارتفاع الى الع رض للم دى. 1 و 2 ، 0.5


Article
NUMERICAL STUDY OF NON-DARCIAN NATURAL CONVECTION HEAT TRANSFER IN A RECTANGULAR ENCLOSURE FILLED WITH POROUS MEDIUM SATURATED WITH VISCOUS FLUID
دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر اللا دارسيني داخل حيز مستطيل مملوء بوسط مسامي مشبع بمائع لزج

Author: Mahmood H. Ali Ahmed Tawfiq Ahmed Khalaf Ibraheem Hamada
Journal: Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2008 Volume: 15 Issue: 2 Pages: 90-111
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Loading...
Loading...
Abstract

A numerical study of non-Darcian natural convection heat transfer in a rectangular enclosure filled with porous medium saturated with viscous fluid was carried out. The effects of medium Rayleigh number, porosity, particle to fluid thermal conductivity ratio, Darcy number and enclosure aspect ratio on heat transfer were examined to demonstrate the ability of using this construction in thermal insulation of buildings walls.A modified Brinkman-Forchheimer-extended Darcy flow model was used and no-slip boundary conditions were imposed for velocity at the walls and the governing equations were expressed in dimensionless stream function, vorticity, and temperature formulation. The resulting algebraic equations obtained from finite difference discritization of vorticity and temperature equations are solved using (ADI) method which uses Three Diagonal Matrix Algorithm (TDMA) in each direction, while that of the stream function equation solved using successive iteration method.The study was done for the range of enclosure aspect ratio ( ) which is in the tall layers region at medium Rayleigh number ( ), Darcy number (Da=10-3, 10-4, 10-5 ), porosity (=0.35, 0.45, 0.55), particle to fluid thermal conductivity (kS/kf=5.77, 38.5, 1385.5).The results showed that the Nusselt number is direct proportional to medium Rayleigh number and porosity and reversely proportional to Darcy number, ratio of particle to fluid thermal conductivity and enclosure aspect ratio. The variables that affect the heat transfer in the above arrangement was correlated in a mathematical equation that account better for their affects on heat transfer which is represented by mean Nusselt number (Nu).

أُجريت دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر اللا دارسيني داخل حيز مستطيل مملوء بوسط مسامي مشبع بمائع لزج. شملت الدراسة بيان تأثير كل من عدد رالي للوسط والمسامية ونسبة الموصلية الحرارية لكرات الوسط إلى المائع وعدد دارسي والنسبة الباعية للحيز (H/L) على انتقال الحرارة لبيان إمكانية استخدام هذا التركيب في العزل الحراري لجدران الأبنية.أُستخدم إنموذج جريان دارسي-فورشماير-بركمان المطور مع شرط عدم الانزلاق للسرعة على الجدران، وقد تم التعبير عن المعادلات الحاكمة باستخدام دالة الجريان والدوامية ودرجة الحرارة اللا بعدية. حُلت المعادلات الجبرية الناتجة من تمثيل معادلتي الدوامية ودرجة الحرارة بطريقة الفروقات المحددة باستخدام طريقة الاتجاه المتناوب الضمني (ADI) والتي تستخدم خوارزمية (TDMA) في كل اتجاه، أما المعادلات الجبرية الناتجة من تمثيل معادلة دالة الانسياب فتم حلها باستخدام طريقة التكرار المتعاقب.أُنجزت الدراسة ضمن مدى من النسب الباعية (H/L) تراوحت بين ( ) ضمن منطقة الطبقات الطولية عند أعداد رالي للوسط تراوحت بين ( )، فضلاً عن أعداد دارسي عند (Da=10-3, 10-4, 10-5 ) والمسامية عند (=0.35, 0.45, 0.55) ونسبة الموصلية الحرارية لكرات الوسط إلى المائع عند (kS/kf=5.77, 38.5, 1385.5). أَظهرت النتائج أن عدد نسلت يتناسب طردياً مع كل من عدد رالي للوسط والمسامية وعكسياً مع كل من عدد دارسي ونسبة الموصلية الحرارية والنسبة الباعية للحيز، وأُستنتجت علاقة إرتباطية ممثلة بأفضل معادلة رياضية ممكنة تصف تأثير تلك المتغيرات علـى انتقال الحرارة والممثلـة بمتوسط عدد نسلت (Nu) في التركيب أعلاه.

Listing 1 - 9 of 9
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (9)


Language

English (7)

Arabic and English (2)


Year
From To Submit

2016 (1)

2013 (2)

2012 (2)

2011 (1)

2010 (1)

More...