research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
NUMERICAL INVESTIGATION OF THE ENHANCED HEAT TRANSFER DUE TO CURVATURE–INDUCED LATERAL VORTICES IN LAMINAR FLOWS OVER SINUSOIDAL CORRUGATED-PLATE CHANNELS
دراسة عددية لزيادة معدل النقل الحراري الناجم من تكون الدوامات الجانبية لجريان طباقي

Author: Salam Hadi Hussain سلام هادي حسين
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2009 Volume: 2 Issue: 2 Pages: 394-412
Publisher: Al-Qadisiyah University جامعة القادسية

Loading...
Loading...
Abstract

Single-phase air flow periodically developed at constant property (Pr=0.7), laminar forced convection in two-dimensional sinusoidal corrugated-plate channels, which are maintained at uniform wall temperature are considered. The governing differential equations for continuity, momentum, and energy equations are solved computationally using finite-volume technique, where the pressure term is handled by the SIMPLE algorithm. The computational grid is non-orthogonal and non-uniform, and it is generated algebraically. All the dependent variables are stored in a non-staggered manner. For the two-dimensional problem, numerical solutions are obtained for a wide range of channel corrugation aspect ratios (0.25 ≤ γ ≤ 1.0), plate spacing ratio (0.25 ≤ ε ≤ 1.5), and flow rates (10 ≤ Re ≤ 1000). The flow field is found to be strongly influenced by γ, ε and Re, and it displays two distinct regimes: a low Re or γ, ε undisturbed laminar-flow regime, and a high Re or γ, ε swirl-flow regime. In the no-swirl regime, the flow behavior is very similar to that in fully developed straight-duct flows with no cross-stream disturbance. In the swirl regime, flow separation and reattachment in the corrugation troughs generates transverse vortex cells that grow spatially with Re, γ and ε, and the transition to this regime also depends on Re, ε and γ. The mixing produced by these self-sustained transverse vortices is found to significantly enhance the heat transfer, depending upon Re, γ and ε, with a relatively small friction factor penalty.

تم في هذا العمل دراسة جريان الهواء الأحادي الطور، المتناوب النمو، ذو الخصائص الثابتة ( Pr= 0.7 ) في جريان الحمل القسري الطباقي الثنائي البعد في مجاري أو قنوات ذات شكل موجة جيبية عند درجات حرارة ثابتة للجدران . إن المعادلات الحاكمة للاستمرارية والزخم والطاقة تم حلها عددياً بأستخدام طريقة الحجوم المحددة حيث تمت معالجة مقدار الضغط بأستخدام الخوارزمية البسيطة (SIMPLE algorithm) مع استخدام شبكة غير متعامدة وغير متناسقة تولد جبرياً في ترتيب غير متناوب لجميع المتغيرات الحاكمة ، تم إجراء حل عددي ثنائي البعد لمديات من نسبة التحايد للقناة المتموجة (1.0 ≤γ ≤ 0.25) ونسبة المسافة الفاصلة للقناة (1.5 ≤ε ≤ 0.25) ولمدى من أرقام رينولدز (1000 ≤ ≤ Re 10) . أظهرت نتائج الجريان الثنائي البعد تأثيرات كل من Re ، γ و ε على خواص الجريان ويمكن مشاهدة ذلك من خلال تكون منطقتين ، أحداهما منطقة طباقية غير متجانسة منخفضة القيم لكل منRe ، γ و ε تسمى المنطقة الخالية من الدوامات الدورانية ( No Swirl Regime ) والأخرى منطقة الدوامات الدورانية (Swirl Regime ) والتي تتكون عندما تكون قيم Re ، γ و ε عالية ويكون سلوك الجريان في المنطقة الخالية من الدوامات الدورانية مشابه تماماً لجريان الهواء المتكامل النمو في المجاري المستقيمة إما في منطقة الدوامات الدورانية يمكن مشاهدة ظاهرة الانفصال وعودة الاتصال من خلال تكون دوامات مستعرضة أو متعاكسة تزداد بزيادة كل من Re ، γ و ε كما أن الانتقال من المنطقة الخالية من الدوامات الدورانية إلى منطقة الدوامات الدورانية يعتمد ايضاً على قيم Re ، γ و ε. ان التداخل الحاصل بين الدوامات المستعرضة أو المتعاكسة يكون له الأثر الكبير في زيادة معدل انتقال الحرارة بالاعتماد على قيم Re ، γ و ε مع وجود زيادة نسبية في معامل الاحتكاك.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2009 (1)