research centers


Search results: Found 8

Listing 1 - 8 of 8
Sort by

Article
NUMERICAL ANALYSIS OF UNSTEADY NATURAL CONVECTION IN SQUARE CAVITY FILLED WITH A POROUS MEDIA
التحليل العددي لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي غير المستقر

Author: Khaled Abdul Hussein Al-Farhany
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2008 Volume: 8 Issue: 1 Pages: 14-24
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Numerical Analysis of Unsteady Natural convection in square cavity filled with a porous media studied in this paper. The left vertical wall preserves the constant high temperature Th , and the right wall preserves the constant low temperature Tc and both the horizontal walls are insulated . The alternating –direction implicit method ( A.D.I ) is used to solve the non-dimensional governing equations, and finite differences method devoted to Nussele numbers and the horizontal and vertical velocity flow . The results are obtained for the initial transient start up to the steady state, and for Rayleigh number( ). It is observed that the results for average Nusselt number showing an undershoot during the transient period and that the time required to reach the steady state is longer for low Rayleigh number and shorter for high Rayleigh number.ٌِ

تم دراسة التحليل العددي لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي غير المستقر في تجويف مربع مملوء بوسط مسامي في هذا البحث . الجدار العمودي الأيسر يحتفظ بدرجة حرارة عالية ثابتة Th والجدار العمودي الأيمن يحتفظ بدرجة حرارة منخفضة ثابتة Tc وكل من الجدارين الأفقيين معزولين عزلا تاما . استخدمت طريقة الاتجاه الضمني المتناوب ( A.D.I ) لحل المعادلات الحاكمة ، واستخدم طريقة الفروق المحددة لحساب عدد نسلت والسرعة الأفقية والعمودية للجريان . ان النتائج المكتسبة للانتقال الحراري من الحالة الابتدائية إلى حالة الاستقرار ولعدد رالي ( ) . وقد لوحظ إن معدل عدد نسلت يبين من خلال الفترة العابرة والذي يتطلب وقت للوصول الى حالة الاستقرار أطول عند قيمة عدد رالي قليلة وأقصر عندما تكون قيمة عدد رالي كبيرة .


Article
Natural Convection Heat Transfer in an Inclined Open-Ended Square Cavity with Partially Active Side Wall
إنتقال الحرارة بالحمل الحر في تجويف مربع مائل ذو نهاية مفتوحة و بوجود جزء نشط حرارياً

Author: Jasim M. Mahdi جاسم محمد مهدي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2012 Volume: 8 Issue: 3 Pages: 81-94
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper reports a numerical study of flow behaviors and natural convection heat transfer characteristics in an inclined open-ended square cavity filled with air. The cavity is formed by adiabatic top and bottom walls and partially heated vertical wall facing the opening. Governing equations in vorticity-stream function form are discretized via finite-difference method and are solved numerically by iterative successive under relaxation (SUR) technique. A computer program to solve mathematical model has been developed and written as a code for MATLAB software. Results in the form of streamlines, isotherms, and average Nusselt number, are obtained for a wide range of Rayleigh numbers 103-106 with Prandtl number 0.71 (air) , inclination angles measured from the horizontal direction 0º-60º , dimensionless lengths of the active part 0.4-1 ,and different locations of the thermally active part at the vertical wall. The Results show that heat transfer rate is high when the length of the active part is increased or the active part is located at middle of vertical wall. Further, the heat transfer rate is poor as inclination angle is increased.

يصف هذا البحث دراسة نظرية لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي في حيز مائل مربع الشكل و مفتوح من الجانب مُحاط بجدارين علوي و سفلي معزولين حرارياً و جدار عمودي يواجه الجانب المفتوح و يحتوي الجزء النشط حرارياً الذي يكون مسخناً بدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة المحيط. المعادلات الحاكمة لجريان المائع و انتقال الحرارة داخل الحيز مُثلت بصيغة الدوامية- دالة الجريان و تم تحويلها إلى صورة لابعدية مناسبة و من ثم فُكت باستخدام طريقة الفروقات المحددة للوصول إلى معادلات خطية تُحل عددياً بأسلوب الإرخاء. و قد أُعدَّ برنامج حاسوبي خاص تمت صياغته ضمن برمجية الماتلاب لتنفيذ النموذج الرياضي المقترح في هذه الدراسة. وقد أمكن الحصول على التوزيع الحراري و خطوط السريان خلال الحيز وكذلك رقم نسلت المعدل و لمدى واسع من أعداد رايلي تراوحت بين310-610 و زوايا ميلان تراوحت بين 0-60 درجة عن خط الأفق و لقيم مختلفة لطول و موضع الجزء النشط حرارياً . تشير النتائج التي تم الحصول عليها إلى إن معدل انتقال الحرارة يكون أعلى عند يكون الجزء النشط في منتصف الجدار العمودي مقارنة ببقية الأوضاع و يقل هذا المعدل عند زيادة زاوية ميلان الحيز. كذلك إن زيادة عدد رايلي أو زيادة طول الجزء النشط حراريا في الجدار العمودي يؤدي إلى زيادة معدل انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي داخل الحيز.


Article
STUDY OF LAMINAR MIXED CONVECTION FOR TWO-SIDED NON-FACING LID-DRIVEN DIFFERENTIALLY HEATED SQUARE CAVITY
دراسة الحمل الطباقي المختلط لسواقة جانبين غير متقابلين في التجويف الساخن بشكل تفاضلي

Author: Basil M. Hadi
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2014 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 31-45
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Laminar mixed convection for incompressible flow in two sided non-facing lid driven square cavities are numerically investigated in this study using ANSYS 12.1 commercial software. Depending on the movement direction for the walls and various temperature locations on these walls, cases have been considered. Vortices are generated by moving the upper and the right walls in the first case, while in the second case, bottom and left walls are using with different locations for hot and cold temperatures on the moving walls. For each case, the non-facing walls that which in opposite side to the moving walls are thermally insulated and stationary. Natural and forced convections are distinguished by an important relative value of Richardson number (Ri=Gr/Re2) which relates the fluid flow and the heat transfer in the cavity. Governing parameters are varied as 0.1 < Ri < 10 and Pr=0.7. The obtained results show that the fluid flow and heat transfer in the cavity are effected by Richardson numbers, locations and directions of moving walls, and locations of hot and cold temperatures. Two sided non-facing lid driven for the cavity is give the same results for streamlines and isotherms with the another opposite two sided non-facing lid-driven, but inversely and upside down for different Richardson numbers. The results of this investigation illustrate that when install the hot temperature on the lower moving wall and the cold temperature on the left moving wall in the second case, the local Nusselt number in this situation is to be relatively higher and heat transfer is enhance, as compared with the other differential heated cavities orientations.

تم حل الحمل الطباقي المختلط للجريان اللا انضغاطي في سواقة تجاويف مربّعة الشكل ذات جدارين غير متقابلين عددياً باستخدام البرنامج التجاري انسزANSYS 12.1. اعتمادا على اتجاه الحركة للجدران واختلاف مواقع درجات الحرارة على هذه الجدران تتكون الدوّامات بحركة الجدران العلوي والأيمن في الحالة الأولى بينما الحالة الثانية تكون الحركة للجدارين الأيسر والسفلي حيث اُستعملت مواقع مختلفة لدرجات الحرارة الحارة والباردة على الجدارين المتحركين لكلّ حالة مدروسة، الجدران الغير متواجهة التي في الجانب المعاكس إلى الجدران المتحركة المعزولة والساكنة. الحمل الحراري الحر والقسري مُيّزَ بقيمة نسبية مهمة كعدد ريكاردسونRichardson Gr/Re2) (Ri= الذي يربـط بين جريان المائع وانتقــال الحـــرارة في الفجوة. المتغيرات الحاكمة في هذه الدراسة كانت 0.1 < Ri < 10 وPr =0.7.النتائج التي تم الحصول عليها تبين ان تدفق الجريان وانتقال الحرارة يتأثران بـأعداد Richardson، ومواقع واتجاهات الجدران المتحركة ومواقع درجات الحرارة الحارة والباردة. سواقة الجانبين غير المتقابلين للتجويف تعطي نفس النتائج لخطوط الانسياب والحرارة مع سواقة الجانبين الغير متقابلين المعاكسين الآخرين لكن بشكل عكسي ومقلوب لمختلف إعداد ريكاردسون.نتائج هذا التحقيق تبين أنه عند تثبيت درجة الحرارة الساخنة في الجدار السفلي المتحرك ودرجة الحرارة الباردة على الجدار الأيسر المتحرك في الحالة الثانية، فأن عدد نسلت Nusselt الموقعي سيصبح أعلى نسبيا ونقل حرارة أكثر ، مقارنة بالتجاويف الساخنة الأخرى ذات المواقع المختلفة للسطحين البارد والساخن.


Article
Numerical Simulation of Natural Convection in a Square Cavity Utilizing Nanofluid and Subjected to Air Stream Cooling

Author: Khalid B. Saleem خالد بكر سليم
Journal: Basrah Journal for Engineering Science مجلة البصرة للعلوم الهندسية ISSN: Print: 18146120; Online: 23118385 Year: 2018 Volume: 18 Issue: 2 Pages: 15-25
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

In the present paper the natural convection in a squarecavity utilizing Cu-water nanofluid is examined numerically.The cavity is exposed to cooling air stream with free streamtemperature (T∞) from left wall and its right and bottom wallskept with cold and hot temperatures (TC) and (TH) respectively,while the cavity top wall considered as adiabatic. The nanofluidflow inside the cavity is assumed to be laminar and obeying toBoussinesq approximation. The governing equations are solvedby finite volume method using ANSYS FLUENT code. Theresults are accomplished with a range of nanofluid volumefraction =0–0.16, Rayleigh number Ra=103–105 and freestream Reynolds number Re∞=103–104. The effects of thesevariables are displayed on the stream function (), isotherms ()contours and average Nusselt number (Nuavg). The results showthe heat transfer rate augmented with increasing , Ra and Re∞.Also, the increment in both  and Ra increases the circulationinside the cavity while increasing Re∞ produces secondaryvortices and reduces circulation at the main vortex of the cavity.The results of local Nusselt number (Nu) and isotherms () arecompared with other studies and show good agreement withmaximum error values 14.28% and 3.2% respectively.


Article
Mixed Convection in a Square Cavity Filled with Porous Medium with Bottom Wall Periodic Boundary Condition
الحمل المختلط في حيز مربع مملوء بوسط مسامي مع شروط حدية دورية على الجدار السفلي

Authors: Ihsan Y. Hussein احسان يحيى حسين --- Luma F. Ali لمى فاضل علي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2014 Volume: 20 Issue: 4 Pages: 99-119
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Transient mixed convection heat transfer in a confined porous medium heated at periodic sinusoidal heat flux is investigated numerically in the present paper. The Poisson-type pressure equation, resulted from the substituting of the momentum Darcy equation in the continuity equation, was discretized by using finite volume technique. The energy equation was solved by a fully implicit control volume-based finite difference formulation for the diffusion terms with the use of the quadratic upstream interpolation for convective kinetics scheme to discretize the convective terms and the temperature values at the control volume faces. The numerical study covers a range of the hydrostatic pressure head ∆h=5 mm, ∆h=10 mm, ∆h=15 mm, ∆h=20 mm, and ∆h=30 mm), sinusoidal amplitude range of 250≤q_w≤1250 W⁄m^2 and time period values of (30-120)s. Numerical results show that the pressure contours lines are influenced by hydrostatic head variation and not affected with the sinusoidal amplitude and time period variation. It is found that the average Nusselt number decreases with time and pressure head increasing and decreases periodically with time and amplitude increasing. The time averaged Nusselt number decreases with imposed sinusoidal amplitude and cycle time period increasing.

يقدم البحث الحالي دراسة نظرية لأنتقال الحرارة بالحمل المختلط العابر في حيز محدد وسط مسامي محصور و مشبع بالمائع و مسخن بفيض حراري دوري ذو دالة جيبية.تم حل معادلة بواسون للضغط, الناتجة من تعويض معادلة دارسي للزخم في معادلة حفظ الكتلة, بإستخدام تقنية الحجم المحدد. تم حل معادلة الطاقة بإستخدام الحجم المحكوم الضمني المبني على صيغة الفروق المحددة مع إستخدام نظام القانون التربيعي للأستكمال الداخلي لحركة الحمل الحراري لفك ارتباط الحدود المشتركة الحمل و قيم درجات الحرارة على حدود الحجم المحكوم. ان التحقق العددي قد غطى كل قيم الحمل المختلط (∆h=5 ملم, ∆h=10 ملم, ∆h=15 ملم, ∆h=20 ملم, and ∆h=30 ملم) و التردد الجيبي ذو المدى (250≤q_w≤1250 واط/م2 ) و قيم الفترة الزمنية ثانية(30-120).لقد أظهرت النتائج النظرية ان توزيع الضغط يتاثر بتغير الارتفاع الستاتي و لا يتأثر بتغير مدى الموجة الجيبية و الفترة الزمنية للموجة. لقد وجد ان ان معدل قيم نسلت تنخفض بزيادة الزمن و ارتفاع الضغط تنخفض بشكل دوري بزيادة الزمن و مدى الدالة الجيبية. ان المعدل الزمني لقيم نسلت تنخفض بزيادة كل من المدى و الفترة الزمنية للدورة.


Article
NUMERICAL INVESTIGATION OF MIXED CONVECTION BY NON-CONCENTRIC POSITIONS OF ROTATING CIRCULAR CYLINDER IN SQUARE ENCLOUSRE

Authors: Mushtaq Fasiel --- Duraid F. Maki --- Farooq Hassan Ali
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2018 Volume: 11 Issue: 1 Pages: 55-79
Publisher: Al-Qadisiyah University جامعة القادسية

Loading...
Loading...
Abstract

In this work numerical investigation of mixed convection by non-concentric different positions of rotating circular cylinder in square enclosure is investigated. The assumption of using six rotating cylinders at constant temperature Th and square closed enclosure with temperature Tc for all walls are maintained. Continuity, Momentum and energy governing equations are solved by using finite volume technique using Ansys-Fluent 16 commercial code with two dimension and steady state case. Richardson number (Ri=Gr/Re2) varying over the wide range of 0.1, 1, 10,100, 1000 and ∞. This research investigate the effect of changing the rotating circular cylinder positions along the vertical centerline on the fluid flow and heat transfer inside the enclosure. Six different positions are tested. The phenomenon inside the square enclosure is mathematically analyzed. A streamlines, isothermal patterns, local Nusselt numbers, and average Nusselt numbers are calculated. The analytical results give that, the Richardson numbers is playing the dominant role on temperature distributions and flow patterns inside the enclosure. The average Nusselt number variation demonstrates the best location of rotating cylinder which gives best heat transfer value. The bottom left corner (P4) is the best location for hot rotating cylinders. While the rotating in middle right (P6) is the inferior position


Article
STUDY OF MIXED CONVECTION IN A SQUARE ENCLOSURE WITH A ROTATING CIRCULAR CYLINDER AT DIFFERENT VERTICAL LOCATIONS
دراسة للحمل المختلط داخل حيز مربع بوجود اسطوانة دائرية دوارة في مواقع عمودية مختلفة

Author: Farooq Hassan Ali فاروق حسن علي
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2011 Volume: 11 Issue: 2 Pages: 242-261
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

AbstractMixed convection in a square enclosure with a rotating circular cylinder located at different vertical locations is numerically studied. The horizontal and vertical walls are kept at constant temperature Tc, while the surface of the rotating circular cylinder is maintained at a constant temperature Th. A two dimensional solution for steady laminar mixed convection is obtained by solving governing equations in stream function-vorticity form with finite difference technique for different Richardson number (Ri=Gr/Re2) varying over the range of 0.0 to 10. Depending on the Richardson number the convection phenomena inside the enclosure becomes natural, mixed, and forced convection. For the first time this study goes to investigate the effect of changing the rotating circular cylinder positions along the vertical centerline on the fluid flow and heat transfer inside the enclosure. The phenomena inside the enclosure is analyzed through a streamlines, isothermal patterns and average Nusselt numbers. The results show that the flow field and temperature distribution inside the enclosure are strongly dependent on the Richardson numbers and the position of the rotating circular cylinder, and the enclosure has maximum heat transfer rate when the cylinder near the bottom wall (δ=0.25).

الخلاصة:242ي


Article
Natural Convection Inside Square Enclosure Containing Equilateral Triangle with Different Orientations

Authors: Ali Hamza Altaee --- Farooq Hassan Ali --- Qusai Aadnan Mahdi
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2017 Volume: 25 Issue: 4 Pages: 1194-1205
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Natural convection heat transfer phenomenon in a square enclosure containing equilateral triangle cylinder on its centroid is numerically investigated. Two dimensional for air (Pr=0.71) with outer cold walls of square enclosure and hot inner walls of the triangle cylinder by using CFD techniques is implemented. (Ansys Fluent 16 ) is used to simulate this problem. TheRayleigh number varied from 104 to 106 and orientation angles from 00 to 1050 step 150 for each case. The laminar boussinesq approximation is used with the convergence criteria less than 10-5 for continuity, momentum and for energy equation 10-8. Fluid and temperature are exhibited by stream and isothermal lines while heat transfer presented by the average Nusselt number. According to orientation angle, results can be divided into two groups; (0o-45o) and (60o-105o). Maximum heat transfer obtained at orientation angle of 300 and Ra=106.

في هذا البحث تم اعداد دراسة نظرية لظاهرة انتقال الحرارة بالحمل الحر لتجويف مربع الشكل يحتوي داخله على اسطوانة ذات مقطع مثلث متساوي الاضلاع. تم اجراء تحليل ثنائي البعد باستخدام الهواء كمائع يملء الفراغ بين جدران التجويف الباردة و الاسطوانة المثلثة الساخنة . تم اجراء المحاكاة بأستخدام تقنية CFD بواسطة برنامج Fluent (Ansys 16)لمعادلات الاستمرارية والزخم والطاقة وكان مقدار عدد برانتل (Pr=0.71 ). خلال البحث تم تغيير عدد رايلي من 104 الى 106 و كانت قيم زاوية تدوير الاسطوانة الداخلية تتغيير من 0o الى 105o بمقدار 15o لكل خطوة تدوير. تم استخدام تقريب (boussinesq) الطباقي مع معيار تقارب اقل 10-5 لمعادلة الاستمرارية و 10-8 لمعادلتي حفظ الزخم والطاقة. تم بيان خواص المائع و درجة حرارته بواسطة خطوط دالة الانسياب و خطوط درجات الحرارة الكنتورية بينما تم تمثيل انتقال الحرارة عن طريق معدل عدد نسلت. يمكن تقسيم النتائج التي تم الحصول عليها حسب زاوية التدوير الى مجموعتين (45o-0o) و105o)-60o). اظهرت النتائج ان اقصى انتقال للحرارة يكون عند زاوية توجيه 30o و عدد رايلي مقداره 106.بسب زيادة تاثير انتقال الحرارة بالحمل.

Listing 1 - 8 of 8
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (8)


Language

English (7)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2018 (2)

2017 (1)

2014 (2)

2012 (1)

2011 (1)

More...