research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
THERMAL STABILITY ANALYSIS OF LAMINAR NANOFLUIDS FREE CONVECTION IN HORIZONTAL CYLINDER

Author: Imad Shukri. Windi
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2014 Volume: 14 Issue: 3 Pages: 367-378
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

The effect of nanoparticles on the heat transfer of the fluids becomes one of the most interesting fields for researches. Metallic and nonmetallic materials are used to enhance the thermal performance of the fluids. In this work, an attempt was made to extend the work in this field to study the effect of addition of copper oxide nanoparticles on the transient behavior of free convection in horizontal cylinder. The dimensionless form of the energy and the momentum equations was solved using the commercial package COMSOL 3.5. A constant wall temperature CWT boundary condition was subjected to the surfaces of the cylinder. The lower half of the walls temperature was always higher than the upper one. The effect of volume fraction of nanoparticles on the stability of the transient behavior of the heat transfer and the fluid flow was examined. Also the effect of Rayleigh number on the velocities, temperature and Nusselt number are shown graphically. It is found that not only the onset of instability of the natural convection but also the type of the steady state profiles of temperature and velocities were affected by the existence of the nanoparticles. A phase plane plot was used to analysis the steady state types of dynamic behavior of the nanofluid natural convection under the CWT boundary condition.

تأثير الجسيمات النانوية على انتقال الحرارة خلال السوائل يصبح واحدا من المجالات الأكثر إثارة لاهتمام الباحثين . وتستخدم المواد الفلزية واللافلزية لتعزيز الأداء الحراري للسوائل . في هذا العمل ، كانت هناك محاولة لتوسيع العمل في هذا المجال لدراسة تأثير إضافة أكسيد النحاس على السلوك الغيرمستقر للحمل الحراري الحر في اسطوانة أفقية . تم حل نموذج غيربعدي لمعادلات الطاقة و الزخم باستخدام برنامج COMSOL 3.5. وقد تم اختيار حدود المعادلات في حالة تعرض الاسطوانة الى درجة حرارة الجدار ثابت CWT. وكان النصف السفلي من جدران الاسطوانة دائما بدرجة حرارة أعلى من العلوي . تم فحص تأثير النسب الحجمية من الجسيمات النانوية على ثبات سلوك استقرار لنقل الحرارة و تدفق السوائل . أيضا وتظهر تأثير عدد رايلي على السرعات ، ودرجة الحرارة وعلى عدد نسلت بيانيا . وقد وجدت أنه ليس فقط بداية حدوث عدم الاستقرار للحمل الحراري الطبيعي ولكن أيضا نوع منجني الحالة المستقرة لدرجة الحرارة و السرعات تأثرت بوجود الجسيمات النانوية . تم استخدام مخططات مستوي المرحلة لايجاد تحليل أنواع حالة الاستقرار للسلوك الديناميكي للموائع النانوية للحمل الحراري الطبيعي تحت شرط الحدود CWT .

Keywords

stability --- natural convection --- nanofluid --- CuO --- COMSOL


Article
Natural Convection Heat Transfer in Arc Shape Wall Porous Cavity Filled with Nano-Fluid

Authors: Muneer A. Ismael --- Huda A. AL-Mayahi --- Ihsan N. Jawad
Journal: Basrah Journal for Engineering Science مجلة البصرة للعلوم الهندسية ISSN: Print: 18146120; Online: 23118385 Year: 2014 Volume: 14 Issue: 2 Pages: 137-148
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

Natural convection heat transfer in porous cavity with arc shape wall filled with nanofluid is studied numerically. The right arc shape wall of the cavity is heated at constant temperature (Th) while the left wall is kept cold at constant temperature (Tc), and the other horizontal walls are thermally insulated. The governing equations of the heat transfer and nanofluid flow are solved Flex PDE software. A temperature independent nanofluids properties models are adopted. The investigated parameters are the nanoparticles volume fraction Ø= (0-0.2), Rayleigh number Ra (10-1000) and arc center Ce (1-∞). The results are presented by contour of streamlines, isotherms and the average Nusselt number. The results have showed that the average Nusselt number decreases with increasing Ce and increases with increasing Ra and Ø.


Article
Experimental Investigation for TiO2 nanoparticles as a Lubricant-Additive for a Compressor of Window Type Air-Conditioner System
تحقيق تجريبي للدقائق النانوية لاوكسيد التيتانيوم المضاف لمزيّت ضاغط مكيّفِ هواء نوعِ شباكي

Author: Haider ali hussen حيدر علي حسين
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 61-72
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The coefficient of performance of a window type Air-Conditioner system can be improved if a reduction in the work of compressor can be achieved by a suitable technique. The present study investigates the effect of dispersing a low concentration of TiO2 nanoparticles in the mineral oil based lubricant, as well as on the overall performance of a window type Air-Conditioner system using R22 as the working fluid. An enhancement in the COP of the refrigeration system has been observed and the existence of an optimum volume fraction noticed, with low concentrations of nanoparticles suspended in the mineral oil. Results showed that the average compressor work reduced by 13.3%, which ultimately resulted in an increase of 11.99% in the COP due to the addition of nanoparticles in the lubricating oil.

معامل أداءِ نظامَ مكيّفِ هواء شباكي يُمْكِنُ أَنْ يُحَسّنَ إذا قل استهلاك عملِ الضاغطِ والذي يُمْكِنُ أَنْ يُنجَزَ مِن قِبل تقنية مناسبة. تَتحرّى الدراسةُ الحاليةُ تأثيرُ تركيز منخفض للدقائق النانوية لاوكسيد التيتانيوم في الزيت المعدني ، بالإضافة إلى الأداءِ العامِّ بإستعمال نظامِ مكيّفِ هواء ذو مائع تبريد R22. لوحظَ تحسين في معامل اداء النظامِ التبريدَ و لوحظَ ان الكسر الحجمي المثالي كان عند تراكيز واطئة من الدقائق النانوية في الزيت المعدني. . اظهرت نَتائِجَ الإختبارِ بأنّ معدل عملَ الضاغطِ خفّضَ الى 13.3 %، الذي أدّى إلى زيادةِ في النهاية 11.99 % في معامل اداء بسبب إضافةِ دقائق نانوية في الَزْيت.


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
A Comparison Between Sinusoidal Oscilation and Constant Temperature Boundary Conditions In Annulus Filled With Porous Media Saturated With Nanofluid
مقارنة بين درجة الحرارة الثابتة والمتغيرة جيبيا لظروف تخوم محتوى حلقي مملوء بوسط مسامي مشبع بمائع النانو

Author: Manal H. AL – Hafidh
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 4 Part (B) Scientific Pages: 831-848
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

A numerical study has been carried out to investigate the heat transfer by natural convection of nanofluid taking copper as nano particles and the water as based fluid in a three dimensional annulus enclosure filled with porous media between two horizontal concentric cylinders with 12 annular fins of 3mm length and 2.4 mm thickness attached to the inner cylinder under steady state condition and different wall temperature boundary conditions. The governing equations which used are continuity, momentum and energy equations under an assumptions used Darcy law and Boussinesq’s approximation which are transformed to dimensionless equations. The finite difference approach is used to obtain all the computational results using the MATLAB- 7. The parameters affected on the system are modified Rayleigh number (10 ≤Ra*≤ 500), radius ratio Rr (0.293, 0.365 and 0.435) and the volume fraction . The results show that, increasing of fin length decreases the heat transfer rate and for Ra*<100, decreasing Rr cause to decrease Nu and adding Cu nanoparticles with φ= 0.35 cause 27.9% enhancement in heat transfer. A correlation for Nu in terms of Ra, Hf and φ, has been developed for inner hot cylinder.

أجريت في هذا البحث دراسة عددية لإنتقال الطاقة الحرارية بالحمل الحر لمائع نانو باستخدام جُسيمات نانو النحاس Cuفي الماء كمائع أساس في فجوة حلقية ثلاثية الأبعاد مملؤة بوسط مسامي بين أسطوانتين أفقيتين متحدتي المركز بوجود 12زعنفة بطول 3mm وسمك 2.4 mm متصلة بالإسطوانة الداخلية تحت شروط حالة الإستقرار. المعادلات الحاكمة هي معادلة الاستمرارية والزخم والطاقة. كُتبت المعادلات تحت فرضيات قانون دارسي وتقريب بوسنسك وتحويلها إلى معادلة بدلالة الجهد المتجه والتي بدورها حُلت عدديا باستخدام طريقة الفروق المحددة ثم استخدام برنامج MATLAB- 7 لإيجاد النتائج الحسابية. العناصر الإستدلالية المؤثرة هي عدد رايلي المعدل (10 ≤Ra*≤ 500) وزمن لابعدي ثابت τ΄=0.2 والسعة اللابعدية وكسر الحجوم . بينت النتائج تعزيز في معدل أنتقال الطاقة الحرارية للظروف الحديّة لدرجة الحرارة المتغيرة جيبيا وتعزيز إضافي عند إضافة جسيمات النانو. تزداد نسبة عدد نسلت(NUR) بزيادة Ra* حتى تصل قيمة ثابتة عند 100


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.

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (6)


Year
From To Submit

2014 (6)