research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
THERMAL ANALYSIS OF METAL FOAM HEAT SINK SUBJECTED TO IMPINGEMENT JET COOLING
تحليل حراري لرغوة معدنية تعمل كمصب حراري معرض للتبريد بالنفث التصادمي

Loading...
Loading...
Abstract

Jet impingement cooling is critical in many industrial applications (such as manufacturing process, gas turbine blades, etc), since it yields high local or averaged heat transfer coefficient, so a large amount of heat is extracted from hot surface. In this work the thermal characteristic of confined impinging air jet on a hot plate is evaluated experimentally and computationally. The parameters studied were , jet Reynolds number (ranged from 14000 to 70000), angle of impingement jet (0o to 50o measured from vertical axis on the hot plate), and the heat flux subjected on the hot plate (ranged from 1500 to 6000 W/m2). The two – dimensional continuity, Navier-Stockes, energy equations with (k-ε) turbulence model have been solved using finite volume method. The effect of covering the hot plate by a layer of Aluminum metal foam have on the impinging jet cooling of this plate is investigated experimentally for the same studied parameters. The experimental and computational results show that increasing the jet angle decreases the Nussetl no. , while increasing Re no. increases Nusselt no. Utilizing a layer of metal foam on the hot plate enhances the heat transfer by jet cooling by 33 % compared with jet cooling of bare hot plate under the same conditions. A comparison of the present results with the available reported data shows good agreement.

يعتبر التبريد بالنفث التصادمي مهما في التطبيقات الصناعية (كعمليات التصنيع، تبريد ريش التوربين وغيرها) لما يمتلكه من معامل انتقال حرارة عالي لذا يمكن سحب كمية كبيرة من الفيض الحراري من السطوح الساخنة. الهدف من هذا العمل هو تقييم عملي وعددي للمواصفات الحرارية لنفث تصادمي محجوز يضرب صفيحة معدنية ساخنة. المنغيرات التي تم دراستها هي عدد رينولدز بمدى (من14000 الى 70000)، زاوية النفث الصادم(0 الى 50ْ مقاسة من المحور العمودي على الصفيحة الساخنة)، وكذلك الفيض الحراري المسلط على الصفيحة الساخنة ( امتد من 1500 ال 6000 واط/م2). حلت معادلة الاستمرارية ، نافير ستوكس ومعادلة الطاقة مع نموذج الاضطراب (k-ε) لحالة ثنائية البعد عدديا باسنخدام طريقة الحجوم المحددة. تم دراسة تأثير تغطية الصفيحة بطبقة من الرغوة المعدنية من مادة الألمنيوم عمليا على التبريد بالتفث التصادمي ولنفس المتغيرات اعلاه. بينت النتائج العملية والنظرية ان زيادة زاوية النفث قللت قيمة (h)، بينما زيادة عدد رينولدز ادى الى زيادة معامل انتقال الحرارة (h). بينت النتائج العملية تحسن واضح ( بمقدار 33%) لعدد نسلت عند استخدام طبقة من الرغوة المعدنية على الصفيحة الساخنة عن الحالة بدون استخدام لهذه الطبقة. تم مقارنة النتائج العملية الحالية مع نتائج سابقة واظهرت توافقا جيدا.


Article
Experimental Investigation of Jet Impingement Cooling On Ribbed Target Surface
اختبار تجريبي لتبريد النفاثات الصدمية على سطح هدف مضلع

Authors: Assim. H. Yousif --- Ali K. Bayer
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 2 Part (A) Engineering Pages: 205-219
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental investigation of jets impacting at right angleon a flat surfaceis introduced in the present study. Round jet holes of inline arrays arrangements with diameter (5mm) and jet to jet spacing of 4 jet hole diameter are considered. Jet Reynolds numbers of 4000 to 16000 and jet height to diameter ratio (space between the jet plate and target plate) of 2.0 is maintained. The heat transfer model consists of amultiple jet holes, ribbed target plate having back side resistive film. Threetarget models have been considered; model (1) is a clean surface target acting as the baseline case, the model (2) the target surface consists of lateral rib rows and model (3) the target surface consists grids rib arrangement. The ribs height for models (2 and 3) is 0.86 of jet diameter of the triangle shape. The average wall cooling effectiveness and heat transfer coefficients and consequently the Nusselt numbers for each model are estimated. Numerical computations of jets flow field are made.Theresults show that model (3) enhanced both heat transfer coefficients in the target plat inner surface and wall cooling effectiveness in the target plat outer surface greatly,the maximum increments in heat transfer coefficient and wall coolingeffectiveness are 14.5% and 4.5% respectively.

تم اجراء تجارب عملية للتبريد الصدمي النفثي بزاوية قائمة على سطح صفيحة الهدف المستوية . وقد كانت النفاثات عبارة عن ثقوب دائرية مرتبة على شكل صفوف تقع على خط واحد ذات قطر(5ملم) وكان البعد بين ثقب واخر هو 4 مرات قطر الثقب. وتراوحت قيم عدد رينولدز للثقوب من 4000 الى 16000 والمسافة بين صفيحة الهدف والثقوب هي مرتين من قطر الثقب. وكان النموذج العملي لعملية انتقال الحرارة هو نتيجة اصطدام عدد من النفاثات على سطح صفيحة مضلعة سطحها الخارجي ذو غشاء مقاوم. وتم اعتماد ثلاثة نماذج لاجراء التجارب: النموذج الاول هو الحالة الاساسية وهي صفيحة الهدف الخالية من الاضلاع والنموذج الثاني هو لصفيحة الهدف ذات الاضلاع العرضية والنموذج الثالث هو لصفيحة الهدف ذات الاضلاع الشبكية. كانت الاضلاع المستخدمة ذات شكل مثلث متساوي الاضلاع وكانت نسبة ارتفاعه الى قطر الثقب هي 0.86. تم حساب فعالية التبريد ومعامل انتقال الحرارة (عدد نسلت). واظهرت النتائج افضلية للنموذج الثالث في تحسين معامل انتقال الحرارة وكذلك فعالية التبريد وكانت اعلى نسبة للزيادة هي 14.5 % و4.5 % على التوالي.


Article
Experimental Study of Heat Transfer Parameters of Impingement Heating System Represented by Conductive Target Plate of Resistive film

Authors: Assim H. Yousif --- Amer M. Al Dabagh --- Salah H. Abid Aun
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 8 Part (A) Engineering Pages: 1588-1604
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The current experimental study focuses on the heat transfer characteristics and pressure losses for impingement systemwhich is used in cooling the liner of gas turbine combustor. Recent experiment method of conductive heat transfer technique with resistive film in the back side target plate is introduced. The present experimental model measured both the heat transfer coefficient for inner target surface and the wall cooling effectiveness for outer target surface. To physically explain the phenomena associated with interaction flow area, a computational fluid dynamic code (Fluent 14) is employed. The continuity, momentum and energy equations arecomputationally solved to analyze the flow field in the jet impingement area. The tests models of the impingement plate are made from round jet holes of inline and staggered arrays arrangement with jet to jet spacing of four-hole diameter. Jet Reynolds numbers of 4200 to 15000 and jet height to diameter ratio of 1.5, 2.0, and 3.0 are maintained. The inline array, as expected enhanced the wall cooling effectiveness over that of the staggered array by10.3%andboth jet spacing and Reynolds number have an evident effect on the discharge coefficient. Empirical correlations are obtained for both arrays arrangement to predict the area-averaged Nusselt number as a function of jet governing parameters.


Article
Numerical Study on Hydrothermal Performance Factor Using Jet impingement and Nanofluid

Authors: Ibrahim K. Alabdaly a --- , M. A. Ahmed b*
Journal: Anbar Journal of Engineering Sciences مجلة الأنبار للعلوم الهندسية ISSN: 19979428 Year: 2019 Volume: 7 Issue: 4 Pages: 308-315
Publisher: University of Anbar جامعة الانبار

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, thermal-hydraulic performance of a confined slot jet impingement with Al2O3-water nanofluid has been numerically investigated over Reynolds number ranges of 100-1000. Two triangular ribs are mounted at a heated target wall; one rib located on the right side of the stagnation point and another one located on left side of the stagnation point. The governing momentum, continuity and energy equations in the body-fitted coordinates terms are solved using the finite volume method and determined iteratively based on SIMPLE algorithm. In this study, effects of Reynolds number, rib height and rib location on the thermal and flow characteristics have been displayed and discussed. Numerical results show an increase in the average Nusselt number and pressure drop when Reynolds number and rib height increases. In addition, the pressure drop and average Nusselt number increases with decrease the space between the stagnation point and rib. The maximum enhancement of the average Nusselt number is up to 39 % at Reynolds number of 1000, the rib height of 0.3, rib location of 2 and nanoparticles volume fraction of 4%. The best thermal-hydraulic performance of the impinging jet can be obtained when the rib height of 0.2 and rib location of 2 from the stagnation point with 4% nanoparticles volume fraction.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2019 (1)

2016 (2)

2015 (1)