Fulltext

دراسة عملية ونظرية لانتقال الحرارة بالحمل الحر بين اسطوانتين

Experimental and Theoretical Study of Natural Convection Heat Transfer between Two Inclined Concentric Cylinders Filled With Porous Media

عبيد مجيد علي

Tikrit Journal of Engineering Sciences مجلة تكريت للعلوم الهندسية
ISSN: 1813162X 23127589 Year: 2011 Volume: 18 Issue: 4 Pages: 40-51
Publisher: Tikrit University جامعة تكريت

Abstract

Porous media have considerable importance in improvement of heat transfer and storage. This research includes an experimental and theoretical study of transient and steady state natural convection heat transfer between two inclined concentric cylinders filled with a porous medium, under condition of applying uniform heat flux on the inner cylinder and constant outer surface temperature for the outer cylinder. Glass beads was used as porous medium , the study shows that the heat dissipated ability in the inner cylinder is function of Rayligh number , and the Nusselt number increase is directly proportional with the increase in Rayligh number in the steady state .Fluent program was used to show the heat dissipation and the flow lines inside the gap between the two cylinders in the horizontal and inclined situation, the experimental results show that the nature of the heat distribution depends greatly on Rayligh number, and the angle of inclination of the cylinders. An experimental relationship between Nu&Ra was obtained under the study conditions.

تلعب الأوساط المسامية دورا كبيرا في تحسين انتقال الحرارة وخزنها، تم في هذا البحث إجراء دراسة عملية ونظرية لانتقال الحرارة بالحمل الحر للحالة العابرة والمستقرة بين اسطوانتين مائلتين متحديتي المركز ، والفجوة المتكونة بين الاسطوانتين مملوءة بوسط مسامي ، تحت شرط تسليط فيض حراري منتظم على الاسطوانة الداخلية وثبوت درجة حرارة السطح الخارجي للاسطوانة الخارجية ، استخدمت الكريات الزجاجية كوسط مسامي ، بينت الدراسة ان قابلية الاسطوانة الداخلية على تبديد الحرارة هي دالة لعدد رالي، ويزداد عدد نسلت بصورة طردية مع زيادة عدد رالي عند الوصول إلى الحالة المستقرة .استخدم البرنامج الحاسوبي (Fluent) لبيان التوزيع الحراري وخطوط الجريان داخل الفجوة المحصورة بين الاسطوانتين في الوضع الأفقي والمائل، وبينت النتائج العملية إن طبيعة التوزيع الحراري تعتمد بصورة كبيرة على عدد رالي وان زاوية الميلان تؤثر بصورة كبيرة على طبيعة هذا التوزيع ، تم وضع معادل تجريبية لربط عدد نسلت مع عدد رالي ضمن الظروف التي تمت فيها الدراسة.

Keywords

Heat transfer --- Natural convection --- Porous medium --- and two concentric inclined cylinders. --- انتقال الحرارة، الحمل الحر، الأوساط المسامية، اسطوانتين مائلتين متحديتي المركز.