research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Numerical Investigation of Transient Heat Conduction through a Thermal Insulation of Temperature Dependant Thermal Properties
تحري عددي لتوصيل الحرارة المتغير مع الزمن خلال عازل للحرارة ذات خواص حرارية متغيرة مع درجة الحرارة

Author: Mishaal Abdulameer Abdulkareem مشعل عبد الأمير عبد الكريم
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2014 Volume: 10 Issue: 3 Pages: 78-94
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The two-dimensional transient heat conduction through a thermal insulation of temperature dependent thermal properties is investigated numerically using the FVM. It is assumed that this insulating material is initially at a uniform temperature. Then, it is suddenly subjected at its inner surface with a step change in temperature and subjected at its outer surface with a natural convection boundary condition associated with a periodic change in ambient temperature and heat flux of solar radiation. Two thermal insulation materials were selected. The fully implicit time scheme is selected to represent the time discretization. The arithmetic mean thermal conductivity is chosen to be the value of the approximated thermal conductivity at the interface between adjacent control volumes. A temperature dependent specific heat capacity proposed by a 4th Degree polynomial is fitted. A good agreement is obtained when the predicted results are compared with those obtained from the analytical solution.

تم إجراء دراسة عددية لتوصيل الحرارة ثنائي البعد المتغير مع الزمن خلال عازل للحرارة ذات خواص حرارية متغيرة مع درجة الحرارة باستخدام طريقة الحجوم المحددة. تم افتراض أن هذه المادة العازلة كانت في البداية بدرجة حرارة منتظمة وثابتة. ثم تعرضت إلى تغير مفاجئ في درجة الحرارة وبقيمة ثابتة عند سطحها الداخلي وتعرضت إلى انتقال الحرارة بالحمل الحر مقترن بتغير دوري في درجة حرارة الجو وكمية الطاقة الحرارية نتيجة الإشعاع الشمسي. تم اختيار مادتين مختلفتين لعزل الحرارة. تم اختيار الانموذج الضمني التام ليمثل التجزئة الزمنية للحل العددي. تم اختيار قيمة المعدل الحسابي للتوصيل الحراري لتمثل القيمة التقريبية للتوصيل الحراري عند الحد الفاصل بين الحجوم المحددة المتجاورة. كما تم استخدام معادلة من الدرجة الرابعة لتمثل قيمة السعة الحرارية النوعية للعازل والتي تعتمد على درجة الحرارة. تم الحصول على توافق جيد عند مقارنة النتائج العددية مع تلك المتحصلة من الحل الرياضي.


Article
Numerical Investigation of Energy Storage in Packed Bed of Cylindrical Capsules of PCM
تحقيق عددي لخزن الطاقة في سرير مكتظ من الكبسولات الاسطوانية للمواد متغيرة الطور

Authors: Ahmed K. Alshara --- Mohammed Kh. Kadhim
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 2 Part (A) Engineering Pages: 494-510
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

A theoretical study of storage thermal energy using capsulated cylinders filled with phase change material PCM is performed. These cylinders are arranged in-line in the direction of heat transfer fluid. The energy equations of fluid (water) and PCM capsules are solved numerically using finite volume method with heat capacity method for phase change of PCM. The effect of Reynolds number and the ratio of pitch to diameter of the cylinders on the temperature distribution and melt fraction are presented. The results show that the increment of both Reynolds number and the ratio of the pitch to diameter gives decrement in the final time of melting of PCM in the cylinders.

قدمت دراسة نظرية لخزن الطاقة الحرارية باستخدام اسطوانات كبسولية مملوءة بمواد متغيرة الطور. هذه الاسطوانات مرتبة في خط واحد باتجاه مائع انتقال الحرارة. حلت عدديا معادلات الطاقة للمائع (الماء) و كبسولات المواد ثنائية الطور باستخدام طريقة الحجم المحدد مع طريقة السعة الحرارية للمواد ثنائية الطور. مثل تأثير رقم رينولدز و نسبة الخطوة إلى قطر الاسطوانة على درجة حرارة المواد ثنائية الطور وكسر الانصهار. النتائج بينت إن زيادة كل من رقم رينولدز و نسبة الخطوة إلى قطر الاسطوانة تعطي نقصان في الوقت النهائي لانصهار المواد ثنائية الطور في الاسطوانات.


Article
Using Volume of Fluid Approach to Simulate Nanofluid Flow

Author: Ahmed Abed Al-Kadhem Majhool احمد عبد الكاظم مجهول
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2014 Volume: 7 Issue: 4 Pages: 382-394
Publisher: Al-Qadisiyah University جامعة القادسية

Loading...
Loading...
Abstract

A new implementation for the volume of fluid model with finite volume method is applied to simulate two-phase flow involving nano-particles. The model is used to investigate the laminar flow utilizing nanofluids in a lid-driven cavity. The fluid in the cavity is a water-based nanofluid containing Cu, CuO or Al2O3 nano-particles. The effects of adding extra phase (solid phase) and solid volume fraction for different nanofluids on hydrodynamic characteristics are investigated. The effective density and viscosity of nano-particles are calculated by Chon and Brinkman models, respectively. The CFD model is validated for laminar flow and the results showed good agreement with available numerical data. Then the model is tested for liquid and nano-particles where the results indicate that the effects of solid volume fraction approximately depend strongly on the effective density sequentially for Al2O3, CuO and Cu. In addition the effective viscosity has less effect on the flow field

تطبيق جديد لنموذج حجم المائع مع طريقة الحجوم المحدودة لمحاكاة تدفق مشتمل على وجود طورين من المائع واحد هذي الاطوار حاوية على جزيئات نانوية. يستخدم هذا النموذج للتحقيق في تدفق الطباقي باستخدام مائع نانوي في تجويف ذات غطاء متحرك. المائع الموجود في التجويف هوعبارة عن سائل (ماء) وحاوي على جزيئات نانوية في حالات مختلفة والتي تحتوي على النحاس، CUO أو AL2O3 كجزيئات نانوية. تم دراسة تأثير إضافة مرحلة إضافية (المرحلة الصلبة) وكسر حجم جزء الصلب للجزيئات النانوية المختلفة على الخصائص الهيدروديناميكية. فيما يتعلق بالخصائص الهيدروديناميكية تحسب الكثافة واللزوجة فعالة من نانو جزيئات على اساس استخدام نماذج من قبل تشون وبرينكمان ، على التوالي. يتم التحقق من صحة نموذج CFD لتدفق الطباقي وأظهرت النتائج اتفاق جيد مع البيانات الرقمية المتاحة. ثم يتم اختبار نموذج لجزيئات النانو السائلة وحيث أظهرت النتائج أن آثاركسر حجم الجزء الصلب يعتمد بشدة على نحو متسلسل الكثافة فعال لAL2O3، CUO والنحاس. بالإضافة لزوجة فعالة لها تأثير أقل على مجال التدفق.


Article
Modeling and Computational Analysis of Turbulent Free convection in Tall Enclosure Filled with Nano-Fluid

Authors: Karima E. Amori --- Qasim Kadhim Hunehen
Journal: Basrah Journal for Engineering Science مجلة البصرة للعلوم الهندسية ISSN: Print: 18146120; Online: 23118385 Year: 2014 Volume: 14 Issue: 2 Pages: 109-121
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, the turbulent buoyancy driven fluid flow and heat transfer in a differentially heated tall rectangular enclosure filled with nanofluid is quantified numerically. The two dimensional governing differential equations (continuity, momentum, energy and low Reynolds number LRN k-ω turbulence equations) are discretized using the finite volume method. SIMPLE algorithm is employed to obtain stabilized solution for high Rayleigh numbers. Two types of nanofluids namely, Al2O3-water and Cu-water, were considered. The effect of Rayleigh number (1010 to 1012), diameter of nanoparticles in the range 25-100 nm, nanoparticle volume fraction in range 0-0.08 and the aspect ratio (30, 40 and 50) on fluid flow and heat transfer are investigated. The present results are compared with previously published work and a qualitative agreement with good validation is obtained. Results show that addition of nanoparticles makes the liquid be more viscous which decreases the vertical velocity component and also decreases the temperature gradient near the walls. Also an announced heat transfer enhancement is obtained with nanoparticle volume fraction reaching a maximum point called optimal volume loading, at which the maximum convective heat transfer is obtained, and then it decreased with further increase of volume fraction.Keywords: Natural convection; turbulent; tall enclosure; finite volume method; nanofluid.


Article
Mixed Convection in a Square Cavity Filled with Porous Medium with Bottom Wall Periodic Boundary Condition
الحمل المختلط في حيز مربع مملوء بوسط مسامي مع شروط حدية دورية على الجدار السفلي

Authors: Ihsan Y. Hussein احسان يحيى حسين --- Luma F. Ali لمى فاضل علي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 4 Pages: 99-119
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Transient mixed convection heat transfer in a confined porous medium heated at periodic sinusoidal heat flux is investigated numerically in the present paper. The Poisson-type pressure equation, resulted from the substituting of the momentum Darcy equation in the continuity equation, was discretized by using finite volume technique. The energy equation was solved by a fully implicit control volume-based finite difference formulation for the diffusion terms with the use of the quadratic upstream interpolation for convective kinetics scheme to discretize the convective terms and the temperature values at the control volume faces. The numerical study covers a range of the hydrostatic pressure head ∆h=5 mm, ∆h=10 mm, ∆h=15 mm, ∆h=20 mm, and ∆h=30 mm), sinusoidal amplitude range of 250≤q_w≤1250 W⁄m^2 and time period values of (30-120)s. Numerical results show that the pressure contours lines are influenced by hydrostatic head variation and not affected with the sinusoidal amplitude and time period variation. It is found that the average Nusselt number decreases with time and pressure head increasing and decreases periodically with time and amplitude increasing. The time averaged Nusselt number decreases with imposed sinusoidal amplitude and cycle time period increasing.

يقدم البحث الحالي دراسة نظرية لأنتقال الحرارة بالحمل المختلط العابر في حيز محدد وسط مسامي محصور و مشبع بالمائع و مسخن بفيض حراري دوري ذو دالة جيبية.تم حل معادلة بواسون للضغط, الناتجة من تعويض معادلة دارسي للزخم في معادلة حفظ الكتلة, بإستخدام تقنية الحجم المحدد. تم حل معادلة الطاقة بإستخدام الحجم المحكوم الضمني المبني على صيغة الفروق المحددة مع إستخدام نظام القانون التربيعي للأستكمال الداخلي لحركة الحمل الحراري لفك ارتباط الحدود المشتركة الحمل و قيم درجات الحرارة على حدود الحجم المحكوم. ان التحقق العددي قد غطى كل قيم الحمل المختلط (∆h=5 ملم, ∆h=10 ملم, ∆h=15 ملم, ∆h=20 ملم, and ∆h=30 ملم) و التردد الجيبي ذو المدى (250≤q_w≤1250 واط/م2 ) و قيم الفترة الزمنية ثانية(30-120).لقد أظهرت النتائج النظرية ان توزيع الضغط يتاثر بتغير الارتفاع الستاتي و لا يتأثر بتغير مدى الموجة الجيبية و الفترة الزمنية للموجة. لقد وجد ان ان معدل قيم نسلت تنخفض بزيادة الزمن و ارتفاع الضغط تنخفض بشكل دوري بزيادة الزمن و مدى الدالة الجيبية. ان المعدل الزمني لقيم نسلت تنخفض بزيادة كل من المدى و الفترة الزمنية للدورة.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (4)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2014 (5)