research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
Numerical Investigation of Heat Transfer Enhancement of Double Pipe Heat Exchanger Using Metal Foam Fins
الفحص العددي لتحسين انتقال الحرارة لمبادل حراري مزدوج الانبوب باستخدام زعانف من رغوة معدنية

Authors: Jenan Abdulhasan Hamzah جنان عبد الحسن حمزة --- Mohammed A. Nima محمد عبد الرؤوف نعمة
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2019 Volume: 25 Issue: 6 Pages: 1-18
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The influence of adding metal foam fins on the heat transfer characteristics of an air to water double pipe heat exchanger is numerically investigated. The hot fluid is water which flows in the inner cylinder whereas the cold fluid is air which circulates in the annular gap in parallel flow with water. Ten fins of metal foam (Porosity = 0.93), are added in the gap between the two cylinder, and distributed periodically with the axial distance. Finite volume method is used to solve the governing equations in porous and non-porous regions. The numerical investigations cover three values for Reynolds number (1000 ,1500, 2000), and Darcy number (1 x10-1, 1 x10-2, 1x10-3). The comparison between the two case with and without insertion the metal foam fins are examined in this study. Results show that the temperature of the inner pipe wall is affected by the Reynolds number, water inlet temperature, Darcy number variation. The resulting values and the behavior of the local and average coefficient of heat transfer are presented. The improvement in the mean coefficient of heat transfer (hm) is found to be 129 % with the using of the metal foam fins.

لقد تم نظريا دراسة تأثير إضافة زعانف من رغوة معدنية في مبادل حراري مزدوج الانبوب على خصائص انتقال الحرارة داخل هذا المبادل مع استخدام الهواء والماء كمائع مشغل. حيث ان المائع الساخن والذي يجري في الأسطوانة الداخلية هو الماء بينما الهواء هو المائع البارد والذي يجري في الفتحة الحلقية بين الاسطوانتين في جريان متوازي مع جريان الماء. تم إضافة عشرة زعانف من الرغوة المعدنية في الفتحة الحلقية بين الاسطوانتين، وتم توزيعها بشكل دوري مع محور الانبوبين. تم استخدام طريقة الحجم المحكوم لحل المعادلات الحاكمة في منطقة وجود وعدم وجود الوسط المسامي. شملت الدراسة النظرية قيم رقم رينولدز (1000, 2000,1500) وقيم رقم دارسي (1×10-1, 1×10-2, 1×10-3). أظهرت النتائج ان درجة حرارة سطح الأسطوانة الداخلية يتأثر بتغيير درجة حرارة دخول الماء للانبوب وكذلك بتغيير كل من رقم رينولدز وتغيير رقم دارسي مما يؤثر على عملية التبادل الحراري بين هذا السطح والمائع البارد (الهواء). نتائج تغير متوسط معامل أنتقال الحرارة في هذه الدراسة قد تم أظهارها وتحليلها. ووجد ان التحسين في متوسط معامل انتقال الحرارة (hm) كان (129%) مع استخدام زعانف الرغوة المعدنية.


Article
Numerical Study of Fluid Flow and Heat Transfer Characteristics in Solid and Perforated Finned Heat Sinks Utilizing a Piezoelectric Fan
دراسة عددية لخصائص جريان المائع وانتقال الحرارة في مصب حراري صلب ومثقب مجهز بمروحة كهروضغطية

Authors: Ayser Shamil Salman أيسر شامل سلمان --- Mohammed A. Nima محمد عبد الرؤوف نعمة
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2019 Volume: 25 Issue: 7 Pages: 83-103
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Numerical study is adapted to combine between piezoelectric fan as a turbulent air flow generator and perforated finned heat sinks. A single piezoelectric fan with different tip amplitudes placed eccentrically at the duct entrance. The problem of solid and perforated finned heat sinks is solved and analyzed numerically by using Ansys 17.2 fluent, and solving three dimensional energy and Navier–Stokes equations that set with RNG based k−ε scalable wall function turbulent model. Finite volume algorithm is used to solve both phases of solid and fluid. Calculations are done for three values of piezoelectric fan amplitudes 25 mm, 30 mm, and 40 mm, respectively. Results of this numerical study are compared with previous both numerical and experimental studies and give a good agreement. Numerical solution is invoked to explain the behavior of air flow and temperature distribution for two types of circular axial and lateral perforations. For each type, all the results are compared with an identical solid finned heat sink. Perforations show a remarkable enhanced in the heat transfer characteristics. The results achieved enhancement in the heat transfer coefficient about 12% in axial perforation and 25% in the lateral perforation at the maximum fan amplitude.

قدمت هذه الدراسة العددية فكرة للجمع بين مروحة كهرضغطية كمولّد لتدفق هواء مضطرب ومصبات حرارية مزعنفة ذات ثقوب طولية وعرضية. وتم تشغيل مروحة كهرضغطية واحدة بسعات مختلفة وثبتت بشكل مركزي في مدخل مجرى الهواء. تم حل ودراسة تاثير الجريان الناتج عن المروحة على المصبات الحرارية المزعنفة الصلبة والمثقبة وتحليلها عدديًا باستخدام برنامج (Ansys 17.2، فلونت) وحل معادلات ثلاثية الأبعاد ومعادلات Navier – Stokes التي تم ضبطها مع نموذج مضطرب قابل للتطوير يعمل على أساس RNG k−ε باستخدام طريقة (Finite volume) لحل تاثر انتقال الحرارة بجريان المائع. تم حساب ثلاث معدلات لدرجة الحرارة الناتجة من تغيير سعة المروحة الكهرضغطية (25 مم و 30 ملم و 40 ملم) على التوالي. تم مقارنة النتائج المستحصلة من هذه الدراسة العددية بالدراسات العددية والتجريبية السابقة ووجدت موافقة جيدة. تم اجراء الحل العددي لشرح سلوك تدفق الهواء وتوزيع الحرارة لنوعين من الثقوب المحورية والجانبية الدائرية. لكل نوع ، تم مقارنة جميع النتائج الخاصة بالمصبات المثقبة مع مصب بزعانف صلبة ومتطابقة بالابعاد والظروف فظهر تحسناً ملحوظاً في خصائص انتقال الحرارة بنسبة 12% في التثقيب الطولي و 25% في التثقيب المستعرض عند السرعة الاعلى للمروحة.


Article
Experimental Investigation of Thermal Performance of a Solar Chimney Provided with a Porous Absorber Plate
دراسة تجريبية للأداء الحراري لمدخنة شمسية مزودة بسطح ماص مسامي

Authors: Bashaeer A. Kareem Hamood بشائر عبد الكريم حمود --- Mohammed A. Nima محمد عبد الرؤوف نعمة
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2020 Volume: 26 Issue: 4 Pages: 1-20
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental investigation of the influence of inserting the metal foam to the solar chimney to induce natural ventilation are described and analyzed in this work. To carry out the experimental test, two identical solar chimneys (without insertion of metal foam and with insertion of metal foam) are designed and placed facing south with dimensions of length× width× air gap (2 m× 1 m× 0.2 m). Four incline angles are tested (20o,30o,45o,60o) for each chimney in Baghdad climate condition (33.3o latitude, 44.4o longitude) on October, November, December 2018. The solar chimney performance is investigated by experimentally recording absorber plate and air temperatures and velocity of air. Results indicated that the using metal foam absorber plate lead to reducing the mean temperature of absorber plate by 6.7 °C as a result, the values of chimney outlet air temperature increased. The daily solar chimney efficiency enhanced by 58.7% and the useful energy received also increased. The existence of metal foam caused higher air velocity at the exit and increasing in the ventilation rate that the maximum ventilate rate obtained from the solar chimney is 5.96 1/hr for 27 m3 volume of room at solar irradiance of 730 W/m2 for chimney incline angle of 60o. The results of the experimental work show that the addition of metal foam to the solar chimney as an absorber plate is an efficient method to enhance the characteristics of heat transfer and the thermal performance of the solar chimney in the weather condition of Iraq.

تم أجراء دراسة تجريبية في تأثير أدخال الرغوه المعدنية الى المدخنة الشمسية في أنتاج التهويه الطبيعية حيث وضحت وحللت في هذا البحث الحالي. لكي يتم تنفيذ التجربة, نوعين من المداخن الشمسية ( بدون أضافة رغوة معدنية و مع أضافة رغوة معدنية) صممت وتم تثبيتها مواجهه للجنوب بأبعاد طولx عرضx عمق فجوة الهواء (2مx 1مx 0.2). أربع زوايا ميلان مقدارها (60º, 45º, 30º, 20º) لكل مدخنة في ظل الظروف المناخية في بغداد ( خط العرض 33.3º , خط طول 44.4º) في شهر تشرين الاول وتشرين الثاني وكانون الاول من سنة 2019. أختبر أداء المدخنة الشمسية بواسطة تسجيل درجات حرارة الهواء و السطح الماص و سرعه الهواء عملياً.اظهرت النتائج أنه بأستخدام الرغوة المعدنية كسطح ماص يؤدي الى انخفاض في متوسط درجة حرارة الصفيحة الماصة للاشعاع االشمسي بمقدار 6.7 درجات مئوية ونتيجة لذلك، قيم درجات حرارة الهواء الخارج من المدخنة تزداد. الكفاءة الحرارية اليومية للمدخنة الشمسية ازدادت بنسبة 58.7% والطاقة المفيدة المحصلة ايضاً تزداد. أن وجود الرغوة المعدنية يسبب سرعة هواء اعلى عند منطقة الخروج و زيادة في معدل التهوية حيث اعلى معدل تهوية تم تحصيله من المدخنة الشمسية هو (5.69) 1/ساعة لحجمم غرفة 27م3 عند اشعاع شمسي مقداره 730 واط/م2 عند زاوية ميلان 60º. أظهرت النتائج العملية أن أدخال الرغوة المعدنية الى المدخنة الشمسية كسطح ماص طريقة فعالة لتحسين خصائص أنتقال الحرارة والأداء الحراري للمدخنة الشمسية في ظل الظروف المناخية في العراق.


Article
Mixed Convection Heat Transfer in a Vertical Saturated Concentric Annulus Packed with a Metallic Porous Media
انتقال الحرارة بالحمل المختلط في تجويف حلقي عمودي مشبع ذو أسطوانتين متمركزتين تم حشوه بوسط مسامي معدني

Authors: Mohammed A. Nima محمد عبد الرؤوف نعمة --- Sarmad A. Abdal Hussein سرمد عزيز عبد الحسين --- Saud S.Hameed سعود سويدان حميد
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2015 Volume: 21 Issue: 9 Pages: 85-104
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Mixed convection heat transfer in a vertical concentric annulus packed with a metallic porous media and heated at a constant heat flux is experimentally investigated with water as the working fluid. A series of experiments have been carried out with a Rayleigh number range from Ra=122418.92 to 372579.31 and Reynolds number that based on the particles diameter of Red=14.62, 19.48 and 24.36. Under steady state condition, the measured data were collected and analyzed. Results show that the wall surface temperatures are affected by the imposed heat flux variation and Reynolds number variation. The variation of the local heat transfer coefficient and the mean Nusselt number are presented and analyzed. An empirical correlation has been proposed for computing the Nusselt number for the geometry and boundary conditions under investigation.

انتقال الحرارة بالحمل المختلط في تجويف حلقي عمودي ذو أسطوانتين متمركزتين تم حشوه بوسط مسامي معدني قد تم دراسته بصورة عملية مع استخدام الماء كمائع مشغل. تم اجراء عدد من التجارب العملية لمدى رقم رالي من 122418.92 الى 372579.31 و مدى رقم رينولد على اساس قطر الجسيمات 14.62, 19.48 و 24.36. عند وصول حالة الاستقرار تم جمع البيانات وتحليلها. اظهرت النتائج تأثر درجات حرارة السطح تتأثر بتغير الفيض الحراري المسلط وتغير رقم رينولد. تغير معامل انتقال الحرارة الموضعي ومتوسط رقم نسلت قد تم اظهارها و دراستها. تم اقتراح معادلة تجريبية لحساب رقم نسلت للشكل الذي تم دراسته مع الظروف الحدية المحيطه به.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2020 (1)

2019 (2)

2015 (1)