Fulltext

VALIDATION OF THE TOTAL RESISTANCE HEAT DISSIPATION MODEL FOR HEAT TRANSMISSION THROUGH ANNULAR FINS

تحقيق نموذج المقاومة الكلية لانتقال الحرارة في الزعانف الحلقية عملياً

Ziad M. Al-Makhyoul زياد محمد مجيد المخيول --- Dr. Ghalib Y.Kahwaji د.غالب يونس عبد الرحمن قهوجي

AL Rafdain Engineering Journal مجلة هندسة الرافدين
ISSN: 18130526 Year: 2006 Volume: 14 Issue: 3 Pages: 31-42
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Abstract

An experimental investigation of the heat transfer in annular fins of constant thickness was carried out to prove the total resistance model suggested by Kahwaji [4] , given in equation (1) in the introduction . The experiments covered both the natural convection and forced convection heat transfer modes using fins of different materials and dimensions. Different Ra and Re numbers also achieved through varying the power input to the fins and the speed of the air flowing through the fin assembly. The results indicated good agreement between the suggested model and the experimental findings. Calculated and measured heat flux was found to be less than (8.33%) in the natural convection tests and (11%) in the forced convection tests. The maximum experimental error was estimated at about (6.33%). A numerical solution, based on the Gauss-siedel technique, was also derived and used to support the results.Key words: Heat transfer, annular fin, natural and forced convection, heat transfer coefficient

الخلاصةتم في هذا البحث أجراء دراسة عملية لانتقال الحرارة خلال مجموعة من الزعانف الحلقية ذوات السمك الثابت لاثبات صحة المقاومة الكلية لانتقال الحرارة من خلال المقارنة بمعادلة مقترحة من قبل الباحث Kahwaji [4] تمثل نموذج المقاومة الكلية والمعطاة في المعادلة (1) من المقدمة.استخدمت طريقتين في اجراء التجارب وهما الحمل الطبيعي والحمل القسري باستخدام معدنين مختلفين بالموصلية الحرارية والسمك وهما النحاس والبراص ، إذ باستخدام الحمل الطبيعي تم الاعتماد على تغيير اطوال الزعنفة والفيض الحراري الداخل الى الانبوبة المزعنفة فيما تم الاعتماد على تغيير سرعة الهواء المسلطة والفيض الحراري الداخل باستخدام الحمل القسري كمتغيرات لتحقيق العمل . وبعد اجراء التجارب تم التوصل الى تحقيق التطابق بين الحلين العملي والنظري ولكلا الطريقتين وبالتالي إثبات صحة نموذج المقاومة الكلية لانتقال الحرارة الموضحة في المعادلة أعلاه. وقد بلغت اكبر نسبة خطأ بين الحلين (8.33 ) في تجارب الحمل الطبيعي و(11 ) في تجارب الحمل القسري ، وبلغت أكبر نسبة للخطأ نتيجة أجهزة القياس المستخدمة ولكلا الطريقتين (6.33) ، وكمقارنة إضافية تم استخدام الطريقة العددية لانتقال الحرارة خلال الاتجاهين القطري والمستعرض بطريقة الفروق المحددة وباستخدام تقنية كاوس سيدل اذ ان هذه الطريقة اثبتت صحة النتائج.

Keywords

Key words: Heat transfer --- annular fin --- natural and forced convection --- heat transfer coefficient