research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
Energy and Exergy Analysis on Modified Closed Wet Cooling Tower in Iraq
تحليل الطاقة والطاقة المتاحة على برج تبريد رطب مغلق مطوّر في العراق

Authors: Hayder Mohammad Jaffal حيدر محمد جفال --- Qasim Saleh Mahdi قاسم صالح مهدي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2016 Volume: 12 Issue: 2 Pages: 45-59
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The present study involves experimental analysis of the modified Closed Wet Cooling Tower (CWCT) based on first and second law of thermodynamics, to gain a deeper knowledge in this important field of engineering in Iraq. For this purpose, a prototype of CWCT optimized by added packing under a heat exchanger was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW. Experiments are conducted to explore the effects of various operational and conformational parameters on the towers thermal performance. In the test section, spray water temperature and both dry bulb temperature and relative humidity of air measured at intermediate points of the heat exchanger and packing. Exergy of water and air were calculated by applying the exergy destruction method on the cooling tower. Experimental results showed a significant performance improvement when using packing on the CWCT. It can be observed that the thermal efficiency for the CWCT with packing under a heat exchanger and CWCT with packing above the heat exchanger are approximately 40% and 25% higher than that of the CWCT without packing respectively. As another part of the experiment results, it is indicated that the exergy destruction is directly proportional to air flow rate, cooling water flow rate, inlet cooling water flow rate and inlet Air Wet Bulb Temperature (AWBT) whereas, it is inversely proportional with spray water flow rate. In comparison with the cooling capacity of the tower, it was found that the exergy destruction approximately less than 20%. Exergy efficiency behavior is inversely proportional with the behavior of the exergy destruction. Empirical correlations are obtained to predict water film heat transfer coefficient and air-water mass transfer coefficient considering the influences of operational parameters.

تتضمن هذه الدراسة تحليلاً عملياً لبرج تبريد رطب مغلق مطور على فق قانوني الديناميك الحرارية الأول والثاني من أجل زيادة المعرفة في هذا الحقْل الهندسي المهم في العراق. لهذا الغرض صمم وصنع واختبر انموذج مطوّر لبرج تبريد مغلق رطب بإضافة حشوات لسعة تبريد (9 كيلو واط). أجريت التجارب لتوضيح تأثيرات المعاملات التشغيلية والتصميمة على الأداء الحراري للبرج. في مقطع الاختبار ودرجة حرارة ماء الرش وكل من درجة الحرارة الجافة والرطوبة النسبية للهواء التي تم قياسها في نقاط متوسطة للمبادل الحراري والحشوة .الطاقة المتاحة للماء والهواء تم حسابها بتطبيق طريقة تحطيم الطاقة المتاحة على برج التبريد. إن النتائج التجريبية وضحت تحسيناً ملموساً للأداء الحراري عند إضافة الحشوة إلى البرج المغلق. وتم ملاحظة الأداء الأفضل عند إضافة الحشوة اسفل المبادل الحراري على الرغم من كبر ضياع الطاقة المتاحة لهذه الحالة. وجد أن الكفاءة الحرارية عند إضافة الحشوة اسفل واعلى المبادل الحراري بأفضية تصل إلى نسبة 40% و25% مقارنة مع برج التبريد المغلق بدون إضافة الحشوة على التوالي. لوحظ كذلك أن الطاقة المتاحة المحطمة تتناسب تناسباً مباشراً مع تدفق الهواء تدفق ماء التبريد ,درجة حرارة الدخول لماء التبريد ودرجة حرارة الهواء الرطبة الداخلة للهواء بينما تتناسب تناسبا عكسياً مع معدل تدفق ماء الرش. سلوك كفاء الطاقة المتاحة معاكس لسلوك ضياع الطاقة المتاحة. بالمقارنة مع سعة التبريد للبرج ووجد أن الطاقة المتاحة المحطمة تشكل نسبة اقل من 20%. تم استنتاج عدد من العلاقات التجريبية للتبوء بمعاملي انتقال الحرارة والكتلة بدلالة المتغيرات التشغيلية.


Article
ANEXPERIMENTAL STUDY ON HEAT AND MASS TRANSFER FOR CLOSED WETCOOLING TOWER USING DIFFERENT WATER DISTRIBUTION SYSTEMS
دراسة تجريبية لانتقال الحرارة والكتلة في برج تبريد مغلق رطب باستعمال أنظمة توزيع ماء مختلفة

Authors: Qasim Saleh Mahdi --- Hayder Mohammad Jaffal
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2016 Volume: 20 Issue: 3 Pages: 75-93
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this research is to investigate experimentally heat and mass transfer characteristics of the modified Closed Wet Cooling Tower (CWCT) using different water distribution systems. A prototype of forced draft counter flow CWCT modified with added packing was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW in Iraq. A series of experiments have been conducted for different operational parameters on thermal performance of CWCT with packing located under heat exchanger .To get a best performance of the nozzles, a comparative work had been applied for three types of spray water nozzles: jet, swirl and threaded. The results indicated that the suitable spray nozzle is the key aspect to enhance the thermal performance of the tower. Furthermore, it is found that swirl and jet types spray nozzle have more significant enhancement than threated type spray nozzle. So, the best performance for swirl type spray nozzle. For same operating conditions, it is found that over (7%) and (13%) enhancement of cooling capacity in swirl type than jet and threated types respectively.

الهدف من هذا البحث هو التحقيق العملي لخصائص انتقال الحرارة والكتلة لبرج تبريد رطب مغلق مطوّر باستخدام أنظمة توزيع ماء مختلفة. تم تصميم وتصنيع واختبار نموذج لبرج تبريد رطب مغلق ذو سحب قسري متعاكس الجريان مطوّر بإضافة الحشوات لسعة تبريد (9kW). أجريت سلسة من التجارب لبيان تأثيرات المعاملات التشغيلية على الأداء الحراري للبرج المغلق بإضافة الحشوة اسفل المبادل الحراري. للحصول على افضل أداء لمرشّاة الماء, تمت المقارنة بين ثلاثة أنواع من المرشّاة: المنفث ,اللولبي والمسطح. أوضحت النتائج أن استخدام المرشّاة المناسبة جانب مهم لتحسين الأداء الحراري للبرج .بالإضافة إلى ذلك لوحظ أن مرشّاة الماء من النوع المنفث واللولبي لهما تأثير فعّال على تحسين أداء البرج مقارنة مع النوع المسطّح .كذلك فان افضل أداء هو لنوع مرشّاة الماء اللولبي. لنفس ظروف التشغيل فان تحسين سعة التبريد بمقدار يفوق (7%) و (13%) لنوع المرشّاة اللولبي عن نوعي المنفث والمسطّح على التوالي.


Article
Thermal Characteristics of Closed Wet Cooling Tower Using Different Heat Exchanger Tubes Arrangement
الخصائص الحرارية لبرج تبريد رطب مغلق باستخدام ترتيب مختلف لانابيب المبادل الحراري

Authors: Qasim Saleh Mahdi قاسم صالح مهدي --- Hayder Mohammed Jaffal حيدر محمد جفال
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2016 Volume: 22 Issue: 1 Pages: 140-158
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents thermal characteristics analysis of a modified Closed Wet Cooling Tower (CWCT) based on heat and mass transfer principles to improve the performance of this tower in Iraq. A prototype of CWCT optimized by added packing was designed, manufactured and tested for cooling capacity of 9 kW. Experiments are conducted to explore the effects of various operational and conformational parameters on the thermal performance. In the test section, spray water temperature and both dry bulb temperature and relative humidity of the air measured at intermediate points of the heat exchanger and packing. Heat exchangers consist of four rows and eight columns for an inline tubes arrangement and six rows and five columns for staggered tubes arrangement. According to experimental data, the inline tubes arrangement has a better thermal performance than the staggered tubes arrangement. The inline tubes arrangement enhanced thermal efficiency more than (7%) compared to the staggered tubes arrangement. Furthermore the effect of added packing to CWCT on thermal performance was significant compared to CWCT without packing. Comparing CWCT with packing, it has been observed that the best performance for the CWCT with packing under heat exchanger. It can be watched that the thermal efficiency for CWCT with packing under heat exchanger and CWCT with packing above heat exchanger approximately (28%) and (16%) higher than that CWCT without packing respectively. This study provides correlations to predict heat and mass transfer considering the influences of operational parameters for both inline and staggered heat exchanger tubes arrangement.

يتناول هذا البحث تحليل الخصائص الحرارية لبرج تبريد مغلق مطوّر وفقاً لمبادئ انتقال الحرارة والكتلة لتحسين أداء هذا البرج في العراق. تم تصميم وتصنيع واختبار نموذج لبرج تبريد رطب مغلق مطوّر بإضافة الحشوات لسعة تبريد (9kW) . أجريت التجارب لبيان تأثيرات المعاملات التشغيلية والتصميمة على الأداء الحراري للبرج. في مقطع الاختبار تم قياس درجة حرارة ماء الرش وكلاً من درجة الحرارة الجافة والرطوبة النسبية للهواء في نقاط متوسطة للمبادل الحراري والحشوة . المبادل الحراري يتكون من أربعة صفوف وثمانية أعمدة للترتيب المتتالي للأنابيب و ستة صفوف وخمسة أعمدة للترتيب المتعاقب للأنابيب.أوضحت النتائج المستحصلة إن الأداء الأفضل للمبادل الحراري هو عند ترتيب الأنابيب المتتالي مقارنة بالترتيب المتعاقب .الترتيب المتتالي للأنابيب يحسن الكفاءة الحرارية بمقدار يزيد على (7%) مقارنة مع الترتيب المتعاقب. علاوة على ذلك فان إضافة الحشوة إلى البرج المغلق له تأثير فعّال على الأداء الحراري للبرج .مقارنة مع برج التبريد المغلق بوجود الحشوة لوحظ أن افضل أداء في حالة إضافة الحشوة اسفل المبادل الحراري .لوحظ إن الكفاءة الحرارية عند إضافة الحشوة اسفل واعلى المبادل الحراري بأفضية تصل إلى نسبة (40%) و(25%) مقارنة مع برج التبريد المغلق بدون إضافة الحشوة على التوالي . زودت هذه الدراسة عدد من العلاقات التجريبية للتنبؤ بمعاملي انتقال الحرارة والكتلة بدلالة للمتغيرات التشغيلية للترتيب المتتالي والمتعاقب لأنابيب المبادل الحراري .

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (2)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2016 (3)