research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Design and manufacturing of supercritical drying autoclave for aerogel production
تصميم وتصنيع اوتوكليف التجفيف فوق الحرج لإنتاج ايروجيل (الهلام الهوائي)

Authors: Wesam A. A. Twej وسام عبد علي تويج --- Ashraf M. Alattar اشرف محمد ابراهيم
Journal: Iraqi Journal of Physics المجلة العراقية للفيزياء ISSN: 20704003 Year: 2016 Volume: 14 Issue: 31 Pages: 148-160
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This article will address autoclave design considerations and manufacturing working with high pressure low temperature supercritical drying technique to produce silica aerogel. The design elects carbon dioxide as a supercritical fluid (31.7 oC and 72.3 bar). Both temperature and pressure have independently controlling facility through present design. The autoclave was light weight (4.5 kg) and factory-made from stainless steel. It contains a high pressure window for monitoring both transfer carbon dioxide gas to liquid carbon dioxide and watching supercritical drying via aerogel preparation process. In this work aerogel samples were prepared and the true apparent densities, total pore volume and pore size distribution, BET surface area, spectroscopic refractive index, structure and thermal properties have been systematically investigated characteristic.

هذا العمل يقدم تصميم صناعة اوتوكليف ذوضغط عالي وحرارة منخفضة بتقنية التجفيف فوق الحرج لإنتاج السيليكا ايروجل. تبنى هذا التصميم ثاني اوكسيد الكربون السائل والذي درجة حرارته الحرجة (31.7 م و ضغط 72.3 جو). يكون التحكم, من خلال التصميم الحالي, بدرجة الحرارة والضغط بصورة مستقلة. الاوتوكليف ذو وزن خفيف (4.5 كغم) ومصنعة من مادة الستنليس ستيل. يحتوي الاوتوكليف على نافذة ضغط عالي من اجل مراقبة كل من تحول غاز ثنائي اوكسيد الكربون إلى سائل ثنائي اوكسيد الكربون ومشاهدة التجفيف فوق الحرج أثناء عملية تحضير الايروجل. في هذا العمل تم تحضيرنماذج من مادة الايروجل وأجريت قياسات لكل من الكثافة الحقيقية, حجم المسام الكلي وتوزيع حجم المسام, مساحه السطح, الخصائص الطيفية ,معامل الانكسار, خصائص التركيبية والحرارية.

Keywords

Autoclave --- aerogel --- supercritical.


Article
The effects of Reduced Temperature and Pressure on Natural Convection in Rectangular Cavity Filled with a Supercritical Water: a Benchmark Numerical Solution
تأثير درجة الحرارة والضغط المنقصين على انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي داخل تجويف مستطيل مملوء بالماء الخفيف(SCW)

Author: Younis M. Najim يونس محل نجم
Journal: AL Rafdain Engineering Journal مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2011 Volume: 19 Issue: 3 Pages: 55-68
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

AbstractIn this paper, natural convection heat transfer of supercritical water in rectangular enclosure has been investigated in various values of reduced temperature (0.955 1.205) and pressure (1.2 2.0). The right and left sides of enclosure considered to be isotherm with a temperature difference of , while the lower and upper sides of the enclosure was thermally insulated. The width of enclosure is 0.004m. Calculations were performed for Rayleigh number ( ), Prandtl number ( ). The values of Ra and Pr are governed by the fluid temperature and pressure which are controlled by reduced temperature( ) and reduced pressure ( ). Streamlines, isotherms and mean Nusselt numbers are presented. It is found that the temperature distribution and flow field are affected by the reduced temperature and pressure. The results also show that the maximum Nusselt number could be obtained at the same specification of geometry and temperature difference increases as the pressure reach the critical pressure. Keyword: Natural convection, supercritical Water, reduced temperature and pressure

ألخلاصةفي هذا البحث، تم دراسة تأثير درجة الحرارة والضغط المنقصين على انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي داخل تجويف مستطيل مملوء بالماء الخفيف (SCW)، حيث اشتملت الدراسة على مدى من درجات الحرارة المنقصة بينما كانت القيم للضغط المنقص ، وقد اعتبرت درجة حرارة جانبي التجويف الأيمن والأيسر ثابتتين وبفرق درجات حرارة مقداره 0.0323K، أما الجانبان العلوي والسفلي فقد فرضا على أنهما معزولين عزلاً حرارياً. وفقا لذلك فان قيم رالي كانت وقيم براندتل ، يتم احتساب الخواص الفيزيائية للماء الخفيف عند درجة الحرارة والضغط ، وبالتالي فان المتغيرين الرئيسيين في هذه الدراسة هما درجة الحرارة والضغط المنقوصين ( ). حيث أظهرت النتائج تأثراً كبيراً في توزيع درجات الحرارة وجريان الماء الخفيف (SCW) وانتقال الحرارة بهذين المتغيرين. كما بينت النتائج أيضا أن القيم القصوى لعدد نسلت تزداد كلما اقترب ضغط الماء الخفيف(SCW) من الضغط الحرج تحت نفس الظروف.


Article
Numerical Investigation of Natural Convection Heat Transfer in Porous Medium Saturated With Carbon Dioxide in Supercritical State
دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي في تجويف مربع مملوء بوسط مسامي مشبع بثنائي اوكسيد الكاربون في الحالة الفوق الحرجة

Authors: Dr. Amir S. Dawood د.أمير داوود سلطان --- Younis M. Najim يونس محل نجم --- Mohanad K. Radhi مهند كامل راضي
Journal: AL Rafdain Engineering Journal مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2012 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 86-97
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

AbstractNatural convection in a porous medium saturated with supercritical carbon dioxide (CO2) whichis bounded by square cavity is studied numerically by solving the governing Darcy equation using finite-differences method.The side walls of cavity were assumed to be isotherm with fixed temperature difference of 0.0152K, while the upper and lower sides are assumed to be thermally insulated, the aspect ratio is chosen to be one, with cavity height of 0.01 m, the Darcy number adopted is , usually these values lead to very small modified Rayleigh number. Despite all of this, the state of supercritical takes the fluid (CO2) to a huge changes in its properties ( ) which allow to transfer a relatively large amount of heat between the hot and cold sides of the cavity with a very small temperature difference with maximum Nusselt number over 13 . The results of this study show clearly these concepts. The state of carbon dioxide in supercritical region is specified by reduced pressure and reduced temperature , the reduced temperature and pressure have been varied as .Keyword: Natural convection, porous media, supercritical carbon dioxide

الخلاصةتناولت هذه الدراسة التحليل العددي بطريقة الفروق المحددة لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي داخل تجويف مربع الشكل ومملوء بوسط مسامي مشبع بـثنائي اوكسيد الكاربون عندما يكون في الحالة فوق الحرجة, واعتبرت جدران التجويف العلوي والسفلي معزولة حرارياً, اما الجانب الايسر للتجويف فسخن بدرجة حرارة ثابتة وتزيد عن درجة حرارة الجدار الايمن بـ K 0.0152 , اما ارتفاع التجويف فكان يساوي m0.01 اما عدد دارسي ففرض انه يساوي ومن المعلوم ان هذه القيم الصغيرة نسبيا ينتج عنها عدد رالي المعدل بقيمة صغيرة جدا لايمكن من خلالها تحريك ثنائي اوكسيد الكاربون داخل الوسط المسامي نحو الحمل الطبيعي, الا ان وجود ثنائي اوكسيد الكاربون بالحالة فوق الحرجة فان النتائج اظهرت تغيرا جذريا عن مفاهيم انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي في الحالة الاعتيادية لثنائي اوكسيد الكاربون فقد ادت التغيرات الكبيرة للخواص الحرارية والفيزيائية( ) لثنائي اوكسيد الكاربون الى ارتفاع كبير وتحول في عدد رالي المعدل مما ادى الى انتقال كبير للحرارة بين الجدارين الايسر (الساخن) و الايمن (البارد) وبعدد نسلت وصل الى 13.56, شملت الدراسة عدد من قيم الضغط ودرجة الحرارة في الحالة الفوق الحرجة من خلال استخدام الضغط ودرجة الحرارة المنقصين حيث و , وتم تغييرهما للفترة:


Article
Numerical Investigation of Power Plant Operates with Super critical Pressure Boiler
دراسة عددية لمحطة قدرة تشتغل بواسطة مرجل بخاري يعمل بضغط اعلى من الضغط الحرج

Author: Kadhim Fadhil Nasir كاظم فاضل ناصر
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2015 Volume: 18 Issue: 1 Pages: 76-83
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Numerical investigations were made of heat transfer to supercritical water flowing in a boiler vertical tube. A comprehensive set of data was obtained for pressures from 22.09 MPa to 25 MPa, mass velocity 250-400 kg/m2s, the results are bulk temperatures from 345°C to 445°C, heat fluxes from 150 to 800 kW/m2, tube diameter was 48 mm. The steady thermal model for cross section of water wall tube was established. Heat flux and temperature of working fluid are determined by using Fortran computer program at each section of the tube length. The heat transfer coefficients show behavior depending upon the heat flux. the power of plant, boiler efficiency, and plant efficiency was determined at different mass velocities, we found that the boiler and plant efficiencies increasing with the increasing of power of plant. The comparison between this investigation results and the results of other sources, we found good agreement between literatures references and numerical results of this study.

تم اجراء دراسة نظرية لانتقال الحرارة الى الانابيب العمودية لمرجل بخاري يعمل على ضغط اعلى من الضغط الحرج للماء. تم الحصول على مجموعة شاملة من النتائج باستخدام ضغوط تراوحت من (22.09) الى (25) ميكا باسكال وباستخدام سرع كتلية تراوحت من (250) الى (400) كغم /م2 ثا. فكانت النتائج لدرجات الحرارة العظمى للجريان تراوحت من 345 الى 445 درجة سليلوزية والفيض الحراري من( 150 الى 800) كيلو واط/م2 , تم استخدام انبوب قطره( 48) ملمتر, تم بناء نمودج حراري مستقر مع الزمن بمساحة مقطع لجدار الانبوب الذي يجري الماء في داخله. تم ايجاد معدل الفيض الحراري و درجة الحرارة لمائع التشغيل بواسطة استخدام برنامج الفورتران الحسابي في كل مقطع على طول الانبوب , وجد ان تصرف معامل انتقال الحرارة يعتمد على الفيض الحراري. كما تم ايجاد الكفاءة الحرارية لكل من المرجل البخاري والمحطة عند سرع كتلية لجريان المائع مختلفة فوجد ان كفاءة كل من المرجل البخاري وكفاءة المحطة تزداد بزيادة القدرة المتولده من المحطة . تم مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة مع النتائج الموجوده في المصادر فوجد تطابق واضح بين النتائج.

Keywords

supercritical --- pressure --- temperature --- boiler --- plant --- heat --- flux --- power.


Article
PREDICTIVE STUDY OF LAMINAR NATURAL CONVECTION IN SUPERCRITICAL FLUID ALONG VERTICAL FLAT PLATE Space

Authors: Adil Abbas Mohammed --- Saad Abdulwahab Razuqi
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2017 Volume: 21 Issue: 6 Pages: 92-106
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The laminar natural convection in supercritical fluid along vertical flat plate with uniform heat flux was simulated in the present work. The governing equations of partial differential equations were solved numerically using the finite difference method. The thermo-physical properties calculation was based on a Van der Waals equation of state. The velocity and temperature profiles were solved with a FORTRAN code. Hydrofluorocarbons R134a, R1234yf and R404a were used as working fluids. Thermal expansivity at a reduced pressure and reduced temperature near critical point (Pr and Tr = 1.05, 1.1) showed sharp variation. The local Nusselt number as a function of the local Rayleigh number was plotted. The curve trend illustrates that the Nusselt number decreases as the reduced pressure and reduced temperature increases. The corresponding curves of supercritical conditions depict the same shape of the corresponding line of classic correlation. The velocity and temperature developing along the vertical plate was plotted and contour lines explained the fluid behavior above supercritical conditions. Space


Article
Practical Study for Designing and Manufacturing a Device for Removal Cholesterol from the Minced Meat by SSCO2
دراسة عملية لتصميم وتصنيع جهاز لازالة الكولسترول من اللحوم المفرومة بأستخدام ثاني اوكسيد الكاربون فوق الحرج

Loading...
Loading...
Abstract

A device to remove cholesterol from minced meat by using supercritical CO2 has been designed and manufactured. This device removes cholesterol and part of the fat from the meat and operates by static and dynamic methods . This device consists of a pump run by compressed air that increases CO2 pressure to supercritical pressure , and from a CO2 cylinder size 20 kg . It also consists of three units : the first unit separates cholesterol and fat from the meat , the second unit separates cholesterol and part of the fat from supercritical CO2 , and the third unit absorbs cholesterol only by using Calcium carbonate . Other Components of the device are the cooling unit, heating unit, pressure and temperature gauges and control valves distributed among the parts of the device , in addition to the safety valve . The parameter of the device performance such as pressure, temperature, time, density, viscosity,and compression coefficient were measured , and cholesterol percentages in fresh minced meat were calculated before and after supercritical CO2 treatment in both the static and dynamic methods . Moreover, the chemical , micrological , and sensory characteristics and the storage period of samples which undergo the pressure, temperature, and time conditions have been measured as well is studying the economical quality of the manufactured device . The results have shown the maximum time to get the supercritical pressure for CO2 75,85,and 95 bar by using a pressure increasing pump was 35,40,55 minutes respectively and the density of supercritical CO2 increased by increasing the pressure, and decreased with high temperatures . The highest value was 667.525 kg m3 at 95 bar pressure and a temperature of 35 Celsius.The viscosity of supercritical CO2 increased by increasing the pressure and decreased with high temperatures . The highest value get 52.71×10-6 Pa. sec. at 95 bar pressure and a temperature of 35 Celsius and the compression coefficient of supercritical CO2 increased at high temperature and decreased by increasing pressure. The highest value was 0.6607 at 75bar pressure and a temperature of 55 Celsius , and the highest loss ratio of fat and cholesterol by using supercritical CO2 were 92.72 and 61.96 % for fat and 87.10 and 70.69% for cholesterol respectively and the percentages of moisture, protein, fat and ash in fresh meat samples untreated with supercritical CO2 were 74.43, 19.1, 4.48, 1.21 % respectively, while in fresh meat samples which have been treated with supercritical CO2 have reached 72.50, 22.1, 1.56, 3.4 and 71.67 , 22.78, 0.4, 4.1 % by using dynamic and static methods respectively . The cholesterol loss ratios of samples treated with supercritical CO2 were 72.28 and 89% by using the dynamic and static methods respectively by using the static and dynamic methods at 95 bar pressure , a temperature of 35 Celsius, and 80 minute hold time . The microbiological tests result of meat treated with supercritical CO2 have shown that there were no colonies in the total count of bacteria, coliform bacteria, gold aurous, and yeasts and molds where the result was zero. The detection has shown a negative value about the existence of Salmonella. The results sensory evaluation of barker made by meat that is treated with supercritical CO2 have shown that the dynamic method samples are may accepted among experienced arbitrators followed by the static method samples at 95 bar pressure , a temperature of 35 Celsius, and 80 minute hold time .

تم تصميم وتصنيع جهاز لازالة الكولسترول من اللحم المفروم عن طريق استعمال ثاني اوكسيد الكاربون فوق الحرج ، و يقوم هذا الجهاز بأزالة الكولسترول وجزء من الدهن ويعمل بطريقتين الثابتة والمتحركة ، ويتكون هذا الجهاز من مضخة تدار بالهواء المضغوط تعمل على رفع ضغط CO2 الى الضغط فوق الحرج ومن قنينة CO2 سعة 20 كغم ويتكون ايضاً من ثلاثة وحدات الاولى وحدة فصل الكولسترول والدهن من اللحم والوحدة الثانية وحدة فصل الكولسترول وجزء من الدهن من CO2 فوق الحرج والوحدة الثالثة وحدة امتصاص الكولسترول فقط بأستخدام كاربونات االكالسيوم ، ومن المكونات الاخرى للجهاز وحدة التبريد ووحدة التسخين ومقاييس الضغط ودرجة الحرارة وصمامات التحكم موزعة على اجزاء الجهاز اضافة الى صمام الامان . وقد قيست الصفات الخاصة بأداء الجهاز مثل الضغط ودرجات الحرارة والزمن والكثافة واللزوجة ومعامل الانضغاط وحسبت نسب الدهن والكولسترول في اللحم المفروم الطازج قبل وبعد المعاملة بـ CO2 فوق الحرج لها بالطريقتين الثابتة والمتحركة وقيست أيضاً الصفات الكيميائية و والمايكروبيولوجية والحسية للعينات التي ثبتت فيه الظروف من ضغط ودرجة حرارة و زمن. وقد بينت النتائج أن أعلى زمن لبلوغ الضغط الحرج لـــ CO2 75 ، 85 و 95 بار باستخدام المضخة الرافعة للضغط هو 35 ، 40 و 55 دقيقة على التوالي و ان كثافة CO2 فوق الحرج ازدادت بزيادة الضغط وانخفضت مع ارتفاع درجات الحرارة إذ بلغت اعلى قيمة لها 667.525 كغم م3 عند الضغط 95 بار وبدرجة حرارة 35 مئوي كما ان لزوجة CO2 فوق الحرج ازدادت بزيادة الضغط وانخفضت مع ارتفاع درجات الحرارة إذ بلغت اعلى قيمة لها 52.71 × 10-6 باسكال . ثانية عند الضغط 95 بار وبدرجة حرارة 35 مئوي ان عامل انضغاطية CO2 فوق الحرج ازداد مع ارتفاع درجة الحرارة وانخفض مع مع زيادة الضغط إذ بلغت اعلى قيمة له 0.6607 عند الضغط 75 بار وبدرجة حرارة 55 مئوي الطريقة الثابتة والمتحركة على التوالي ان اعلى نسبة فقد في الدهن والكولسترول باستخدام CO2 فوق الحرج بالطريقة الثابتة والمتحركة بلغت 92.72 و61.96 % للدهن و87.10 و 70.69 % لكولسترول على التوالي عند الضغط 95 بار ودرجة حرارة 35 مئوي ووقت مسك 80 دقيقة. بلغت النسبة المئوية للرطوبة والبروتين والدهن والرماد في عينات اللحم الطازج غير المعامل بــ CO2 فوق الحرج 74.43 ، 19.1 ، 4.48 ، 1.21 % على التوالي أما في عينات اللحم الطازج والذي عومل بــ CO2 فوق الحرج فقد بلغت النسب 72.50 ، 22.1 ، 1.56 ، 3.4 % و71.67 ، 22.78 ، 0.4 ، 4.1 % باستخدام الطريقة المتحركة والثابتة على التوالي ازدادت قيم البيروكسيد لعينات اللحم المجمد غير المعامل بـــ CO2 فوق الحرج من 6.22 مليمكافئ كغم دهن في اللحم الطازج الى 9.45 مليمكافئ كغم دهن بعد الخزن بالتجميد لمدة 12 يوم ، بينما في عينات اللحم المعامل بـــ CO2 فوق الحرج فقد ظهرت زيادة طفيفة بقيم البيروكسيد بعد فترة الخزن بنفس المدة الزمنية ودرجة الحرارة فقد ازداد من 3.46 مليمكافئ كغم دهن ( قبل الخزن) الى 4.1 مليمكافئ كغم دهن (بعد الخزن) و ازداد من 0.76 مليمكافئ كغم دهن ( قبل الخزن) الى 1.1 مليمكافئ كغم دهن (بعد الخزن) باستخدام الطريقة المتحركة والثابتة على التوالي . و بينت نتائج الُفحوص الميكروبية للحم المعامل بــ CO2 فوق الحرج عدم وجود أي مـستعمرات في تقدير العد الكلي للبكتريا وعد بكتريا القولون وعد المكورات الذهبية وعد الخمائر والاعفان أي أن النتيجة صفر وكذلك أعطى الكشف عن وجود السالمونيلا نتيجة سالبة و بينت نتائج التقيم الحسي للبيركر المصنع من اللحم المفروم الطازج و المعامل بــ CO2 فوق الحرج ان عينات الطريقة المتحركة هي اكثر قبولاً لدى المحكمين (ذوي الخبرة) وتليها عينات الطريقة الثابتة عنداستخدام ضغط 95 بار ودرجة حرارة 35 مئوي وبزمن مسك 80 دقيقة .

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (5)


Year
From To Submit

2017 (2)

2016 (1)

2015 (1)

2012 (1)

2011 (1)