research centers


Search results: Found 6

Listing 1 - 6 of 6
Sort by

Article
Thermo-Hydraulic Performance of Horizontal Circumferentially Ribbed Double Pipe Heat Exchanger
الأداء الحراري-الهيدروليكي لمبادل حراري أفقي مزدوج الأنبوب مضلع بشكل محيطي

Author: . Nawras Shareef Sabeeh . نورس شريف صبيح
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2014 Volume: 18 Issue: 3 Pages: 183-196
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Heat transfer coefficient and pressure drop for water flow inside circumferential ribbed tubes with different rib dimensions have been determined experimentally. The data of ribbed tubes were compared with that of a plain tube. The experimental test section is a horizontal counter flow concentric tube heat exchanger with circumferentially ribbed inner tube. The ribbed tubes tested in this investigation have the ranges: circumferential depth from 0.5 to 1.5 mm and axial pitch distance from 5 to 15 mm. Water was used as the working fluid, where hot water flows in the inner tube and cold water flows in the annulus. The test runs are done at water flow rates ranging between 0.1 and 1.0 m3/h. The inlet cold and hot water temperatures are between 20 and 30 °C and between 40 and 60 °C, respectively. Comparison of experimental data of circumferentially ribbed tubes with smooth tube have shown that the heat transfer coefficient and pressure drop, quantified by means of Nusselt number and friction factor, are around 1.92 to 5.61 and 1.25 to 3.41 times higher than smooth tube depending on the circumferential geometric parameters and mass velocity of the working fluid. New correlations based on the data gathered during this work for predicting Nusselt number and friction factor for the circumferential ribbed tube heat exchanger have been proposed. The proposed correlations can predict the experimental data with average relative error of ± 6% for Nusselt number and ± 5% for friction factor..

تم حساب معامل انتقال الحرارة و هبوط الضغط لتدفق الماء داخل الانابيب المضلعة بشكل محيطي وبأبعاد تضليع مختلفة تجريبيا. بيانات الانابيب المضلعة تم مقارنتها مع تلك الخاصة بالأنبوب الناعم. ان مقطع الاختبار التجريبي هو عبارة عن مبادل حراري افقي متمركز الانبوب ومتعاكس الجريان مع انبوب داخلي مضلع بشكل محيطي. الانابيب المضلعة التي تم اختبارها في هذا البحث لها المديات الآتية: عمق ضلع محيطي من 0,5 الى 1,5 ملم وبعد محوري من 5 الى 15 ملم. استعمل الماء كمائع تشغيل، حيث يتدفق الماء الحار في الانبوب الداخلي و يتدفق الماء البارد في الانبوب الحلقي. ان التجارب المختبرية تم اجراءها بنسب تدفق ماء تتراوح بين 0,1 و 1,0 م3/ساعة. درجة حرارة الماء البارد والساخن تتراوح بين 20 الى 30 و40 الى 60 °م، على التوالي. مقارنة البيانات التجريبية للأنابيب المضلعة بشكل محيطي مع الانبوب الناعم توضح بان معامل انتقال الحرارة وهبوط الضغط، حددت كميا بواسطة رقم نسلت ومعامل الاحتكاك، حوالي 1,92 الى 5,61 و 1,25 الى 3,41 مرة اعلى من الانبوب الناعم معتمدة على شكل التضليع المحيطي والسرعة الكتلوية لمائع التشغيل. تم اقتراح معادلة ارتباط جديدة مستندة على البيانات التي تم جمعها في هذا العمل لحساب رقم نسلت ومعامل الاحتكاك لمبادل حراري ذو انبوب مضلع بشكل محيطي. ان معادلة الارتباط المقترحة من الممكن ان تحسب البيانات التجريبية بمعدل خطأ نسبي ±6% بالنسبة لرقم نسلت و±5% بالنسبة لمعامل الاحتكاك.-


Article
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF THE HEAT TRANSFER COEFFICIENTS OF DOUBLE PIPE HELICALLY COILED HEAT EXCHANGER
دراسة عملية وعددية لمعامل انتقال الحرارة لمبادل حراري مكون من ملف حلزوني مزدوج الانبوب

Authors: Ammar A. Hussain --- Ali S. Golam
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2016 Volume: 20 Issue: 6 Pages: 81-102
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This work introduces an experimental and numerical study of the heat transfer coefficients of double pipe helically coiled heat exchanger. It tested for both parallel and counter flow arrangements. Water is used as working fluid in inner tubes side and annulus tube side. The mass flow rate has range between (0.032 - 0.0721) kg/s for cold water while hot water is kept constants at (0.0724 kg/s). Also the range of inlet temperatures of cold and hot water are (20 - 25°C), and (40 - 70 °C), respectively. All experiments performed at the Dean Number for annulus tubes side range of (1250 - 1700). The study directed to focus on influencing the inlet mass flow rate of annulus tubes-side, and inlet temperatures of inner tubes-side over the effectiveness, axial temperature distribution of heat exchanger, efficiency and heat transfer coefficient. All experimental data performed at the steady-state conditions. The results show that the mass flow rate ratio ((m_r ) ̇) effects the axial temperature distribution of heat exchanger also, the effectiveness and efficiency decreased by increasing mass flow rate ratio. Likewise, comparisons between numerical and experimental results have been made. Empirical correlations between the Nusselt Number with Dean and Prandtl Numbers for the annulus tube have been found.

يقدم هذا العمل دراسة عملية وعددية لمعامل انتقال الحرارة لمبادل مزدوج الانبوب ملفوف بشكل حلزوني. جرى الاختبار للجريان المتوازي والمتعاكس. تم استعمال الماء كسائل تشغيل من جانب الانبوب الداخلي والحلقي. نسب التدفق تتراوح بين 0.072 kg/s) - 0.032) للماء البارد بينما للماء الحار يبقى ثابت عند (0.0724 kg/s) . مدى درجات الحرارة لدخول الماء البارد والحار تتراوح بين ( (20 - 25 °Cو ( (40 - 70 °Cوعلى التوالي. كل الاختبارات اجريت لاعداد دين (De ) من جانب الانبوب الحلقي تتراوح بين (1250 - 1700). تركز الدراسة على تأثير كل من معدل التدفق للانبوب الحلقي ودرجة الحرارة للانبوب الداخلي على شكل توزيع درجات الحرارة المحوري داخل المبادل, وفعالية وكفاءة المبادل, ومعامل انتقال الحرارة. تظهر النتائج ان لنسبة التدفق ((m_r ) ̇) تأثير واضح على شكل توزيع درجات الحرارة المحورية للمبادل. وتؤثر زيادتها سلبا على فعالية وكفاءة المبادل. تم مقارنة النتائج العددية والعملية . تم ايجاد معادلة تجربيية لربط عدد نسلت من جانب الانبوب الخارجي بكل من عدد برانتل وعدد دین .


Article
NUMERICAL AND EXPERIMENTAL STUDY THE EFFECT OF (SiO₂) NANOPARTICLES ON THE PERFORMANCE OF DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER

Authors: Muna Sabah Kassim --- Shaymaa Fahad Lahij
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2019 Volume: 23 Issue: 5 Pages: 148-171
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Numerical and experimental investigation of the heat transfer and the friction factor characteristics in a counter flow double pipe heat exchanger with and without Nano fluid was studied. Tests are performed for fully developed turbulent flow ranges, homogeneous Nano fluid. The double pipe heat exchanger consisting of two tubes, the first inner plain tube which has been manufactured from copper materials with inner and outer diameters of (11.2 and 12.7) mm respectively, the length of first inner plain tube is 1057 mm. The second insulated an external tube which has been manufactured from PVC material with inner and outer diameters of (44.4 and 50)mm respectively, with length is 1032mm. The flows has been tested at Reynolds number ranging (3019.43-4824.22). Nano particle size ranging (15-20)nm. The results show that the heat transfer rate increases as Reynolds number and volume concentration of Nano fluid increase. The increasing percentage of Nusselt number, friction facto and performance factor of (15.72,11.51 and 11.57) % respectively for maximum volume concentration and volume flow rate of 3% and 1.6 lpm respectively. ANSYS FLUENT 2015 package used to simulate the heat transfer and the fluid flow in the heat exchanger. The results show that the heat transfer increases when Nano fluid was added. The agreement observed with experimental work with maximum discrepancy 12%.


Article
Numerical Investigation on the Thermal Performance of Double Pipe Heat Exchanger Using Different Shapes of Fins

Authors: Wissam H. Khalil --- Asaad K. Ali
Journal: Anbar Journal of Engineering Sciences مجلة الأنبار للعلوم الهندسية ISSN: 19979428 Year: 2019 Volume: 7 Issue: 4 Pages: 326-348
Publisher: University of Anbar جامعة الانبار

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a numerical investigation on the thermo-hydraulic performance of thedouble pipe heat exchanger into heat transfer by different shapes of fins on the outersurface for the inner tube as extended surfaces. The inner and outer diameters of theinner pipe were (16.05 mm), (19.05 mm) respectively, and (34.1 mm), (38.1 mm) for theouter tube. The length of the heat exchanger was (1000 mm). Hot and cold water wereused as the working fluid, where the hot water flows inside of the inner one in counterflow with the cold water which flows in the annulus. The inlet temperature for the hotwater is (75 OC) while it is (30 OC) for the cold. The hot fluid flows at constant ratewhich is (0.1kg/s) while the cold is varied from (0.1 kg/s to 0.2 kg/s).The study wasperform using the known commercial CFD package (ANSYS – FLUNET 15) .Theresults shows that both (rectangular and triangular) fins enhances the heat transfercoefficient compare with the conventional plain tube .The rectangular fins presents anheat transfer enhancement ratio of (61% to 74%). Using of extended surfaces present agood result in saving energy by enhancing the performance of the double pipe heatexchangers used in petroleum industry.


Article
ENHANCEMENT OF THERMAL PERFORMANCE OF DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER BY USING NANOFLUID

Authors: Mushtaq Ismael Hasan --- Mohammed Dakhel Salman --- Ayat Lateef Thajeel
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2018 Volume: 22 Issue: 2 (part-6) Pages: 150-165
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, the performance of double pipe heat exchanger was studied experimentally with two flow arrangements (counter and parallel flow) and two types of nanofluid as a cooling fluid. A (20 nm) nanoparticles of (Al2O3 and TiO2) are used with deionized water as base fluid. The nanoparticles volume concentrations which studied were (0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3) % and flow rates were (0.5, 1, 1.5, 2) L/min for water and NF. Hot fluid (water) and cold fluid (Nanofluid) flow in heat exchanger with constant inlet temperature of 59.3 C° and 30.7 C° respectively, so the two fluids flowing with constant inlet velocity. The experimental results showed that the nanofluid absorbed heat more than the water at low flow rate, which would lead to improve the thermal performance of heat exchanger due to enhancing of thermo physical properties of these fluids. Also, it showed that the heat transfer rate increased with the increasing of nanoparticles concentration. In the same context, one notice the effect of the type of nanoparticles on the rate of heat transfer, where Al2O3-water NF had heat transfer rate greater than that for TiO2-water NF. In addition, it showed that the maximum heat transfer coefficient (HTC) at 0.3% volume concentration was enhanced by 18.25% and 15.5% for AL2O3-water nanofluid and TiO2-water nanofluid respectively with 20 nm diameter.


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.

Listing 1 - 6 of 6
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (6)


Language

English (5)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2019 (3)

2018 (1)

2016 (1)

2014 (1)