research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Numerical Simulation of Ice Melting Using the Finite Volume Method
نمذجة عددية لذوبان الثلج باستخدام طريقة الحجوم المحددة

Author: Mishaal Abdulameer Abdulkareem مشعل عبد الأمير عبد الكريم
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 6 Pages: 717-733
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The Aim of this paper is to investigate numerically the simulation of ice melting in one and two dimension using the cell-centered finite volume method. The mathematical model is based on the heat conduction equation associated with a fixed grid, latent heat source approach. The fully implicit time scheme is selected to represent the time discretization. The ice conductivity is chosen to be the value of the approximated conductivity at the interface between adjacent ice and water control volumes. The predicted temperature distribution, percentage melt fraction, interface location and its velocity is compared with those obtained from the exact analytical solution. A good agreement is obtained when comparing the numerical results of one dimensional temperature distribution with the analytical results.

إن الهدف من هذا البحث هو دراسة النمذجة العددية لذوبان الثلج بشكل أحادي وثنائي البعد باستخدام طريقــــــــــــة cell-centered finite volume method حيث يعتمد النموذج الرياضي على معادلة التوصيل الحراري مع مبدأ الشبكة ثابتة وفرض الحرارة الكامنة كمصدر. تم اختيار نموذج The fully implicit time scheme لتمثل التجزئة الزمنية و تم اختيار معامل التوصيل الحراري للثلج ليمثل القيمة التقريبية للتوصيل الحراري عند الحد الفاصل بين الحجوم المحددة المتجاورة للثلج والماء. تم مقارنة نتائج توزيع درجة الحرارة و النسبة المئوية للمذاب و موقع وسرعة الحد الفاصل مع تلك المتحصلة من الحل الرياضي. تم الحصول على توافق جيد عند مقارنة النتائج العددية لتوزيع درجة الحرارة أحادي البعد مع نتائج الحل الرياضي.


Article
Analytical Solution of Transient Heat Conduction through a Hollow Cylindrical Thermal Insulation Material of a Temperature Dependant Thermal Conductivity
حل تحليلي لتوصيل الحرارة المتغير مع الزمن خلال مادة أسطوانية مجوفة عازلة للحرارة ذات توصيل حراري متغير مع درجة الحرارة

Author: Mishaal Abdulameer Abdulkareem مشعل عبد الأمير عبد الكريم
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2013 Volume: 19 Issue: 11 Pages: 1483-1503
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The one-dimensional, cylindrical coordinate, non-linear partial differential equation of transient heat conduction through a hollow cylindrical thermal insulation material of a thermal conductivity temperature dependent property proposed by an available empirical function is solved analytically using Kirchhoff’s transformation. It is assumed that this insulating material is initially at a uniform temperature. Then, it is suddenly subjected at its inner radius with a step change in temperature. Four thermal insulation materials were selected. An identical analytical solution was achieved when comparing the results of temperature distribution with available analytical solution for the same four case studies that assume a constant thermal conductivity. It is found that the characteristics of the thermal insulation material and the pressure value between its particles have a major effect on the rate of heat transfer and temperature profile.

تم حل المعادلة التفاضلية الغير خطية الأحادية البعد ذو الإحداثيات الأسطوانية لانتقال الحرارة المتغير مع الزمن خلال مادة أسطوانية مجوفة عازلة للحرارة ذات خاصية توصيل حراري متغير مع درجة الحرارة مأخوذة من معادلة مختبريه متوفرة باستخدام تحويل كرشوف. تم افتراض أن هذه المادة العازلة كانت في البداية بدرجة حرارة منتظمة وثابتة. ثم تعرضت إلى تغير مفاجئ في درجة الحرارة وبقيمة ثابتة عند نصف قطرها الداخلي. تم اختيار أربعة مواد عازلة مختلفة. تم التوصل إلى حل تحليلي مطابق عند المقارنة مع نتائج الحل التحليلي لتوزيع درجات الحرارة للحالات الأربعة بافتراض إن المادة العازلة للحرارة ذو خاصية توصيل حراري ثابتة ولا تتغير مع درجة الحرارة. تم استنتاج إن خواص المادة العازلة للحرارة وقيمة الضغط بين جزيئاتها له تأثير مباشر على مقدار كمية الحرارة المنتقلة وتوزيع درجات الحرارة.


Article
Analytical Solution of Transient Heat Conduction through a Hollow Spherical Thermal Insulation Material of a Temperature Dependant Thermal Conductivity
حل تحليلي لتوصيل الحرارة المتغير مع الزمن خلال مادة كروية مجوفة عازلة للحرارة ذات توصيل حراري متغير مع درجة الحرارة

Author: Mishaal Abdulameer Abdulkareem مشعل عبد الأمير عبد الكريم
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 1 Pages: 78-97
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The one-dimensional, spherical coordinate, non-linear partial differential equation of transient heat conduction through a hollow spherical thermal insulation material of a thermal conductivity temperature dependent property proposed by an available empirical function is solved analytically using Kirchhoff’s transformation. It is assumed that this insulating material is initially at a uniform temperature. Then, it is suddenly subjected at its inner radius with a step change in temperature. Four thermal insulation materials were selected. An identical analytical solution was achieved when comparing the results of temperature distribution with available analytical solution for the same four case studies that assume a constant thermal conductivity. It is found that the characteristics of the thermal insulation material and the pressure value between its particles have a major effect on the rate of heat transfer and temperature profile.

تم حل المعادلة التفاضلية الغير خطية الأحادية البعد ذو الإحداثيات الكروية لانتقال الحرارة المتغير مع الزمن خلال مادة كروية مجوفة عازلة للحرارة ذات خاصية توصيل حراري متغير مع درجة الحرارة مأخوذة من معادلة مختبريه متوفرة باستخدام تحويل كرشوف. تم افتراض إن هذه المادة العازلة كانت في البداية بدرجة حرارة منتظمة وثابتة. ثم تعرضت إلى تغير مفاجئ في درجة الحرارة وبقيمة ثابتة عند نصف قطرها الداخلي. تم اختيار أربعة مواد عازلة مختلفة. تم التوصل إلى حل تحليلي مطابق عند المقارنة مع نتائج الحل التحليلي لتوزيع درجات الحرارة للحالات الأربعة بافتراض إن المادة العازلة للحرارة ذو خاصية توصيل حراري ثابتة ولا تتغير مع درجة الحرارة. تم استنتاج إن خواص المادة العازلة للحرارة وقيمة الضغط بين جزيئاتها له تأثير مباشر على مقدار كمية الحرارة المنتقلة وتوزيع درجات الحرارة.


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.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (3)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2014 (2)

2013 (2)