research centers


Search results: Found 12

Listing 1 - 10 of 12 << page
of 2
>>
Sort by

Article
Study of Natural Convection in a Horizontal Square Enclosure with 4-Inner Heated Rods
دراسة نظرية للحمل الحر داخل فجوة افقية مسخنة بأربعة قضبان اسطوانية

Authors: Muneer A. Ismael --- Falah A. Abood --- Sana J. Yaseen
Journal: University of Thi-Qar Journal for Engineering Sciences مجلة جامعة ذي قار للعلوم الهندسية ISSN: 26645564/26645572 Year: 2011 Volume: 2 Issue: 3 Pages: 19-34
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

Laminar, natural convection heat transfer of air filling horizontal space between isothermal (cold) square enclosure and four isothermal (hot) cylindrical rods has been theoretically studied. Finite element method has been used to solve the conservation of governing equations by using software package (FlexPDE).Parametric study has been conducted for the range of Rayliegh number10,Aspect ratio 0.11AR0.28. Results are presented in the form of streamlines, isotherms contours and Nusselt numbers. Results showed that the overall heat transfer increases with increasing of both Ra and AR. The values of mean Nusselt numbers are compared with datareported in Ref.[6] and [15] , and good agreement has been achieved.3 Ra10 5


Article
Laminar Natural Convection in Nonrectangular Enclosure with and without Fins

Author: Sajida Lafta Ghashim Jassim
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 4 Pages: 499-517
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In the present work, steady, laminar natural convection in nonrectangular enclosures is analyzed numerically with and without fin. Vertical walls insulated while horizontal walls maintained isothermal at different temperature and the fin was placed on horizontal surface. The length of fin was equal (B/L=0.22, 0.44 and 0.66) and thickness of fin was constant. Various parameters are studied: Rayleigh number (from 104 to 107), Prandtl number (0.7), number of fin change from (1-3) and aspect ratio (H/L= 0.15 to 0.5). The problem is formulated in terms of the vorticity-stream function procedure. A numerical solution based on program in Fortran 90 with Tec plot program. The finite difference method is used. Streamlines and isotherms are presented for different values of parameters studied. A Nusselt number correlation is derived by using program (DGA v1.00) and mean Nusselt numbers on hot walls are also calculated at different cases. The results show the mean Nusselt numbers decreases with increasing aspect ratio (H/L).Also, predictions reveal a decrease in heat transfer in the presence of fins. The results of the calculations are compared with the previous works and it showed a good agreement.

يتضمن البحث الحالي دراسة نظرية عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحرللجريان المستقر داخل حيز مربع بوجود او عدم وجود الزعانف. الجدران العمودية للحيز معزولة بينما الجدران الافقية ذات درجات حرارة ثابتة لكن مختلفة.ارتفاع الزعانف الموضوعة داخل الحيز (B/L= 0.22,0.44, 0.66) وموضوعة على الجدران الافقية وذات سمك ثابت . الدراسة تغطي المدى لرقم رايلي من104 الى 107 ولعدد برانتل ((Pr=0.7 ونسبة( (H/L=0.15-0.5 واعداد مختلفة للزعانف تتراوح من( 1- 3 ). الحل العددي تم باستخدام طريقة دالة الانسياب- الدوامّية بأستخدام طريقة الفروق المحددة مع بناء برنامج حاسوبي بلغة(فورتران 90) مع برنامج Tec plot program.تم دراسة تاثير كل من رقم رايلي ، عدد الزعانف ، ونسبة (H/L) على شدة الدوامات الدوارة و انتقال الحرارة داخل الحيزبوجود او عدم وجود الزعانف . بالاضافة الى ذلك تم اشتقاق معادلة التصحيح لرقم نسلت باستخدام برنامج (DGA v1.00) و ايجاد معدل قيم رقم نسلت على طول الجدار المسخن. بينت النتائج ان متوسط نسلت يقل مع زيادة نسبة (H/L) وزيادة عدد الزعانف. وتم مقارنة النتائج العددية مع النتائج العددية المتوفرة وكانت نتائج المقارنة جيدة.


Article
Numerical Analysis of Laminar Natural Convection in Square Enclosure with and without Partitions and Study Effect of pPartition on the Flow Pattern and Heat Transfer

Author: Sajida Lafta Ghashim Jassim ساجدة لفتة
Journal: Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering المجلة العراقية للهندسة الكيمياوية وهندسة النفط ISSN: 19974884/E26180707 Year: 2012 Volume: 13 Issue: 1 Pages: 33-54
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The problem of steady, laminar, natural convective flow in an square enclosure with and without partitions is considered for Rayleigh number (103-106) and Prandtl number (0.7). Vertical walls were maintained isothermal at different temperatures while horizontal walls and the partitions were insulated. The length of partition was taken constant. The number of partitions were placed on horizontal surface in staggered arrangement from (1– 3) and ratio of partition thickness (H/L= 0.033, 0.083, 0.124). The problem is formulated in terms of the vorticity-stream function procedure. A numerical solution based on a program in Fortran 90 with the finite difference method is obtained. Representative results illustrating the effects of the thickness and number of partitions on the contour maps of the streamlines and temperature are reported and discussed. In addition, the local Nusselt number is evaluated. Results show that the values of stream function (the strength of flow) in enclosure increases with the increasing Rayleigh number. As the number of partitions and thickness of partition increases, the strength of flow decreases. Mean Nusselt number increases with increasing Rayleigh number at different number of partitions. The numerical results are compared with available numerical results and experimental data and a good agreement is obtained.

يتضمن البحث الحالي دراسة نظرية عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر للجريان المستقر داخل حيز مربع بوجود او عدم وجود الحواجز.الدراسة تغطي المدى لرقم رايلي من103 الى 106 ولعدد برانتل ((Pr=0.7.الجدران العمودية للحيز ذات درجات حرارة ثابتة لكن مختلفة بينما الجدران الافقية معزولة. ارتفاع الحواجز الموضوعة داخل الحيز ثابت وموضوعة على الجدران الافقية بترتيب متخالف وباعداد مختلفة تتراوح من( 1- 3 ) وسمك الحواجز المسخدم تساوي(H/L=0.033, 0.083, 0.124) . الحل العددي تم باستخدام طريقة دالة الانسياب- الدوامّية بأستخدام طريقة الفروق المحددة مع بناء برنامج حاسوبي بلغة(فورتران 90). تم دراسة تاثير كل من رقم رايلي ، عدد الحواجز ، وسمك الحواجز على شدة الدوامات الدوارة و انتقال الحرارة داخل الحيز . بالاضافة الى ذلك تم ايجاد معدل قيم رقم نسلت. بينت النتائج ان شدة الدوامات الدوارة تزداد مع زيادة عدد رايلي بينما تقل عند زيادة عدد الحواجزاو سمك الحواجز . كذلك بينت النتائج ان متوسط نسلت يزداد مع زيادة رقم رايلي. وتم مقارنة النتائج العددية مع النتائج العددية والعملية المتوفرة وكانت نتائج المقارنة جيدة.


Article
Natural Convection Heat Transfer in Enclosure with Uniformly Heated Inner Elliptic Cylinder and Outer square Cylinder
أنتقال الحرارة بالحمل الحر بحیز مغلق بأسطوانة داخلیة بیضویة مسخنة تسخین منتظم و أسطوانة خارجیة مربعة

Author: Akeel Abdullah Mohammed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2012 Volume: 30 Issue: 19 Pages: 3435-3456
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental and numerical simulation study for natural convection heattransfer formed by uniformly heated inclined elliptical cylinder concentricallylocated in an enclosed square cylinder subjected to the ambient have beeninvestigated. Experiments have been carried out for Rayliegh number ranges from0.9×106 to 3.3×106. The enclosure angles of inclination are f =0o (horizontal), 45o(inclined), and 90o (vertical), and for axis ratio of elliptic cylinder(minor/major=b/c) of 1:2, while the dimensions of outer square cylinder was0.5×0.5×2 m. A numerical simulation was conducted by using commercialFluent CFD code to investigate the steady laminar natural convective heattransfer for air between a heated elliptic cylinder and its square enclosure. Itcovered a range of hydraulic radius ratios (HRR) of 1.97, 2.62, and 3.93 andfor orientation angles j = 0o (the major axis is vertical), 30o, 45o. Twovalues of Rayligh number were taken: 0.9×106 and 3.3×106. The experimentalresults showed that the heat transfer process improves as Rayliegh numberincreases and is better in f =0o than other angles of inclination at the sameheat input. Theoretical results showed that the HRR, Rayligh number, andangle of orientation have significant effect on the physical behavior ofstremlines and isotherms inside the equivalent annular gap.

ت م دراس ة عملی ة انتق ال الح رارة بالحم ل الح ر المتول دة م ن قب ل أس طوانة بیض ویة مائل ة ت میمت د م ن 0.9 Ra وضعھا بمركز اس طوانة مربع ة معرض ة إل ى المح یط. أجری ت التج ارب لع دد0 و نسبة المحور الثانوي o, 45o, 90o = f 106 . زوایا المیل للحیز المغلق ھي × 106 إلى 3.3 ×إل ى الرئیس ي للأس طوانة البیض ویة 2:3 , ف ي ح ین كان ت أبع اد الأس طوانة الخارجی ة مس تطیلة2 م . تم أجراء دراسة نظریة بأستخدام برنامج تجاري مخصص للحل العددي ×0.5× المقطع 0.5لدینامیك الھواء للتحري عن عملیة أنتقال الح رارة الطبیع ي المس تقر للھ واء ب ین أس طوانة بیض ویة ,2.62 , مسخنة و أسطوانة مغلقة مربعة . غطت الدراسة العددیة نسب نصف القطر الحقیقي 1.9745 . تم أخذ قیمتین لع دد o ,30o ,( 0 (المحور الرئیسي عمودي o= j 3.93 وزوایا میل دورانیة106 . بینت النتائج العملیة إن عملیة انتقال الحرارة تتحس ن بزی ادة ع دد × 106 و 3.3 × 0.9 : Ra0 أفضل من بقیة زوایا المیل عند نفس الحرارة الداخلة. بینت الدراةس o =f و تكون في حالة Raوزاویة المیل الدورانیة یمتلكون تأثیر كبیر على السلوك , Ra النظریة إن نم لك نصف القطر الحقیقي, عددالفیزیائي لخطوط الجریان و منحنیات درجة الحرارة داخل التجویف الحلقي المكافئ.


Article
Mixed Convection Heat Transfer Inside A vented Square Enclosure with Concentric Rotation Inner Cylinder
انتقال الحرارة بالحمل المختلط داخل فجوة مربعة تحوي اسطوانة داخلية متمركزة دوارة

Authors: Ahmed K. Alshara --- Falah A. Abood --- Huda A. Al-mayahi
Journal: University of Thi-Qar Journal for Engineering Sciences مجلة جامعة ذي قار للعلوم الهندسية ISSN: 26645564/26645572 Year: 2013 Volume: 4 Issue: 3 Pages: 61-78
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

Mixed convection heat transfer for laminar air flow inside a vented square enclosure with rotation inner cylinder is studied numerically The bottom wall is heated at constant temperature (Th ) while the other walls and the surfaces of the inner cylinder are adiabatic. An external flow enters the square cavity through an opening located down the left vertical wall and exits from an opening located in the upper right wall. The conservation governing equations (continuity, momentum and energy are solved by finite element method using Flex PDE software package. Results of velocity curves, isotherms and average Nusselt number show the effect of the variables: Richardson number (Ri = 0,6,10), Reynolds number (Re = 20, 50, 100 ), Prandtl number (Pr = 0.7), the dimensionless angular velocity (Ω = 0 –3) and dimensionless radius of rotating cylinder (R= 0 - 0.3) on heat transfer and flow filed. The results show that, the average Nusselt number increases with increasing Ri, Re, R and decreases with increasing Ω. The results are compared with other authors in the literature and give a good agreement.

تم في هذا البحث دراسة نظرية لانتقال الحرارة بالحمل المختلط لجريان الهواء الطباقي داخل فجوة مربعة تحتوي اسطوانة داخلية دوارة. الجدار السفلي مسخن عند درجة حرارة ثابتة (Th) أما الجدران الأخرى وكذلك سطح الاسطوانة الداخلية فتكون معزولة. الجريان الخارجي يدخل الفجوة المربعة بدرجة حرارة (Tin) خلال فتحة تقع أسفل الجدار الأيسر ويخرج من فتحة تقع في أعلى الجدار الأيمن. معادلات الحفظ الحاكمة (الاستمرارية , الزخم , الطاقة) حُلت بطريقة العناصر المحددة باستخدام الحقيبة البرمجية FlexPDE. نتائج مخططات السرعة و خطوط ثابتة درجة الحرارة وضحت تأثير المتغيرات : رقم ريتشارد (Ri = 0,6,10), رقم رينولدز ( Re =20,50,100), رقم براندل ,(Pr = 0.7)السرعة الزاوية اللابعدية (Ω=0-3) و نصف قطر الأسطوانة الدوارة اللابعدي (R=0-0.3) على انتقال الحرارة والجريان . وجد بان معدل رقم نسلت يزداد بزيادة Ri,Re ,R ويقل بزيادة Ω .النتائج قورنت مع نتائج باحثين آخرين وأظهرت نتائج جيدة.


Article
Simulation of Free Convection from an Inclined HeatedThin Plate in a Square Enclosure
محاكاة انتقال الحرارة بالحمل الحر من صفيحة مسخنة نحيفة مائلة داخل تجويف مربع

Authors: Nora M. Sahib نورا محمد صاحب --- Ahmed N. Mehdy أحمد نعمة مهدي --- Qahtan Abdul Zahra قحطان عبدالزهرة فليح
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2009 Volume: 5 Issue: 2 Pages: 32-43
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Simulation of free convection heat transfer in a square enclosure induced by heated thin plate is represented numerically. All the enclosure walls have constant temperature lower than the plate’s temperature. The flow is assumed to be two-dimensional. The discretized equations were solved stream function, vorticity, and energy equations by finite difference method using explicit technique and Successive Over- Relaxation method. The study was performed for different values of Rayleigh number ranging from 103 to 105 for different angle position of heated thin plate(0°, 45°, 90°). Air was chosen as a working fluid (Pr = 0.71). Aspect ratio of center of plate to the parallel left wall A2 take a constant and is equal to 0.5. The effect of the angle position of the heated thin plate on heat transfer and flow were addressed. With the increase of Rayleigh number heat transfer rate increased in both vertical and horizontal position of the plate. For the vertical situation (&#947;=90°) of thin plate, heat transfer becomes more enhanced than for the horizontal situation (&#947;=0°) and the inclined situation (&#947;=45°) especially when the value of aspect ratio A1 is equal to 0.25.

محاكاة لانتقال الحرارة بالحمل الحر داخل تجويف مربع من صفيحة مسخنة مائلة قد تم دراستها عدديا. كل جدران التجويف محفوظة عند درجات حرارة ثابتة أقل بكثير من درجة حرارة الصفيحة. الجريان فرض على أنه ثنائي البعد. الحل العددي للمعادلات أنجز بواسطة حل معادلات كل من دالة الجريان والدوامية والطاقة بإستخدام الفروق المحددة وتقنية الطريقة الواضحة مع إستخدام طريقة فوق التراخي. الدراسة أنجزت لقيم مختلفة من رقم رايلي (من 103إلى 105) ولأوضاع مختلفة لموقع الصفيحة ولثلاث زوايا(γ =0°, 45°, 90°). الهواء قد تم اختياره كمائع عمل في الدراسة. النسبة الباعية لمركز الصفيحة للجدار الموازي الأيسر قد أخذت بقيمة ثابتة ومساوية 0.5. تأثير زاوية الوضع للصفيحة المسخنة على انتقال الحرارة والجريان قد تم دراسته. خلال النتائج تم التوصل إلى أنه الوضع العمودي للصفيحة المسخنة يكون أفضل من الوضع الأفقي والوضع المائل وخاصة عندما تكون النسبة الباعية A1 مساوية إلى 0.25.


Article
Buoyancy Heat Transfer In Staggered Dividing Square Enclosure
انتقال الحرارة بالطفو داخل حيز مقّسم بحواجز ذات ترتيب متخالف

Authors: Ali L. Ekaid --- Ayad F. Hameed --- Ahmad F. Mehde
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 4 Pages: 639-663
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this research, the Buoyancy heat transfer and flow patterns in a partiallydivided square enclosure with staggered partitions have been studied numerically.The partitions were distributed on the lower and upper surfaces of the box instaggered manner. The height of the partitions was varied. The conduction heattransfer through the fins (partitions) was also included. It is assumed that thevertical walls of enclosure were adiabatic and its horizontal walls were maintainedat uniform but in different temperature. The problem was formulated in terms ofthe stream function-vorticity procedure. The numerical solution based on thetransformation of the governing equations by using finite difference method wasobtained. The effect of increasing the partition height and Rayleigh number oncontour maps of the stream lines and temperature were reported and discussed. Inaddition, the research presented and discussed the results of the average Nussultnumber of the enclosures heated wall at various Rayleigh number anddimensionless partition heights. The results showed that the mean Nussult numberincreases with the increasing of Rayleigh number and decreases with theincreasing of partition heights. The distributed heat by conduction through thepartition increases with the increasing of the partition height especially at(H/L ≥ 0.3). A comparison between the obtained results and the publishedcomputational studies has been made and it showed a good agreement withpercentage error not exceed (0.54%).

تضمن البحث دراسة انتقال الحرارة بالطفو وشكل خطوط الجريان داخل حيزمربع بوجود حواجز بترتيب متخالف عددياً. وزعت الحواجز على سطحي الحيز الأسفلوالأعلى بشكل متخالف، مع تغيير ارتفاع الحواجز. كما تم دراسة انتقال الحرارةبالتوصيل خلال الزعانف (الحواجز). افترضت الجدران العمودية للحيز أديباتية والجدرانالأفقية ذات درجة حرارة منتظمة لكن مختلفة. مثلت المشكلة باستخدام طريقة دالةالانسياب- الدوامية. وتم الحصول على الحل العددي عن طريق تحويل المعادلات الحاكمةباستخدام طريقة الفروق المحددة.كما درس تأثير كل من ارتفاع الحواجز ورقم رايلي علىمخططات السرعة ودرجات الحرارة، بالإضافة إلى مناقشة النتائج الخاصة بمعدل عددنسلت للجدار المسخن في الحيز لأرقام رايلي وارتفاعات الحواجز اللابعدية مختلفة. بينتالنتائج أن عدد نسلت الإجمالي يزداد مع ازدياد عدد رايلي ويقل مع ازدياد ارتفاعH/L ) الحواجز، الحرارة الموزعة بالتوصيل تزداد مع ازدياد ارتفاع الحواجز خاصةً عند0.3 ≤). قورنت النتائج الحالية مع نتائج عددية منشورة وتبين أن التوافق جيد بينهما.( وبنسبة خطأ لا تتجاوز (% 0.


Article
A NUMERICAL STUDY OF NATURAL CONVECTION HEAT TRANSFER INSIDE A HORIZONTAL SQUARE ENCLOSURE WITH A CONCENTRIC HEATED ROD AND A BUNDLE OF TRIANGULAR HEATED CYLINDERS
دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الحر داخل فجوة أفقية مربعة

Author: Rana L. Natoosh رنى لطيف نتوش
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2011 Volume: 4 Issue: 3 Pages: 215-232
Publisher: Al-Qadisiyah University جامعة القادسية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a numerical investigation of steady laminar natural convection in a square enclosure, contain a concentric heated rod and a bundle of four triangular heated cylinders was carried out. Two cases of enclosure inclination angle were studied: case (I) at φ=0o and case (II) at φ=45o. Air is filled the enclosure, and the inner heated cylinders are located at equal distance (E) from the enclosure center. A finite element software package (FLEXPDE) is used in the present study to solve the set of non-linear equations governing the process. Solutions are obtained for aspect ratio h/H=0.29, a values of distance E=0.27-0.44 and a range of Rayleigh number 103≤ Ra ≤ 105. The effect of Ra, E and φ were examined. Results are presented by streamlines, isotherms and Nusselt number and they indicates that the Nusselt number is significantly increases with increasing Ra, E and φ. A comparison of the streamlines, isotherms and mean Nusselt number was made with that obtained by other authors, which it reveals a good agreement.

تمت في هدا البحث دراسة عددية للحمل الحر الطباقي المستقر في تجويف مربع الشكل يحوي اسطوانة مركزية مسخنة مع حزمة مسخنة من اربع اسطوانات مثلثة الشكل. تمت الدراسة لحالتين اعتمادا"على زاوية ميلان التجويف الخارجي, الحالة الاولى عند الزاوية φ=0o والثانية عند φ=45o . التجويف مملوء بالهواء والاسطوانات الداخلية مثبتة على أبعاد متساوية (E) من مركز التجويف . استخدمت طريقة الفروقات المحددة بمساعدة الحقيبة البرمجية ((FLEXPDE لحل المعادلات اللاخطية المتحكمة .الدراسة أنجزت لنسبة ثابتة من ارتفاع المثلث الى ارتفاع التجويف الخارجي h/H=0.29, قيم المسافة E=0.27-0.44 ومدى رقم رايلي 103≤ Ra ≤ 105 . النتائج تمثلت بدلالة خطوط الجريان و خطوط التحارر ورقم نسلت ,حيث أظهرت بأن رقم نسلت يتأثر كثيرا" مع كل من E, Ra وكذلك الزاويه φ . قورنت النتائج المستحصلة مع باحثين آخرين وأظهرت تقارب جيد .


Article
An Investigation of Natural Convection Heat Transfer in a Square Enclosure Filled with Nanofluid

Author: Ayad M. Salman
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 12 Pages: 2346-2363
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this research, numerical solution of natural convection heat transfer of nanofluids in two-dimensional square enclosures is obtained for different values of Rayleigh numbers and volume fraction of nanofluids. Numerical simulation has then been undertaken for the mixture of Cu-water as nanofluid. The stream–vorticity form of the Navier–Stokes equations and energy equation are used in this study. The present model is utilized to obtain results in the range of Rayleigh number 103–105 and volume fractions of nanofluids (0.025-0.1). The enclosure which represent two-dimensional square enclosure with heated left side wall, while the right side was cold, the top and bottom walls were adiabatic. The governing equations are solved with finite-difference technique by central difference scheme. A computer program in (FORTRAN 90) was used to carry out the numerical solution. The results are a remarkable increase in the average Nusselt number with an increase in the volume fraction. An increase in the Rayleigh number results an increase in the average Nusselt number for a certain nanoparticle. In order to validate the numerical model, the results of two previous works for square enclosure filled by water based Al2O3 nano-particles as nanofluids. The first work was variation of average Nusselt number and volume fraction for Ra number Ra=103. There are excellent agreement in results and the maximum difference between these results reach 4.2%. A relation between average Nusselt number and Ra number also compared for other previous work. There are agreement in results and found the maximum difference between results reach to 6.5% approximately at Ra=105 which validate the present computational model.


Article
Numerical Prediction of Natural Convection Phenomena Through a Square Enclosure with a Heated Circular Cylinder at Different Horizontal Locations

Authors: Mohsen Gawy Hamza --- Salam Hadi Hussain
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2012 Volume: 20 Issue: 4 Pages: 1033-1050
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, numerical simulations are carried out for natural convection induced by a temperature difference between a heated circular cylinder and a cold outer square enclosure. A two dimensional Navier-Stokes equation is solved by using finite volume discretization with SIMPLE algorithm in non-orthogonal body-fitted coordinate system. Detailed flow and heat transfer features for different Rayleigh numbers varying over the range 103-106 are reported. The study goes further to investigate the effect of the inner cylinder location on the heat transfer and fluid flow. The location of the inner circular cylinder is changed horizontally along the center-line of square enclosure with δ (-0.25L to 0.25L). The size, number and formation of the vortices and shape of thermal plume strongly depend on the Rayleigh number and the position of the inner circular cylinder. Overall heat transfer also changes for different position of the inner circular cylinder. The results showed a good agreement with another published results.

في الدراسة الحالية، أجريت محاكاة عددية للحمل الحر الناتج من الفرق الحراري بين اسطوانة داخلية مسخنة محاطة بحيز بارد مربع الشكل. ولغرض حل هذه المسألة تم استخدام معادلات نافير- ستوك ثنائية الإبعاد حيث حلت هذه المعادلات باستخدام طريقة الحجوم المحددة مع النموذج المبسط (SIMPLE algorithm) مع نظام غير متعامد متطابق مع حدود الجسم . قامت الدراسة بالوصف المفصل للحرارة والجريان لأعداد رالية من 106-103 وقد تم استقصاء تأثير موقع الاسطوانة الداخلية على انتقال الحرارة وجريان المائع حيث إن موقع الاسطوانة الدائرية الداخلية يتغير بشكل أفقي وعلى خط المركز للحيز المغلق المربع حيث كان مقدار التغير الازاحي يتراوح بين ( -0.25L الى 0.25L). توصلت الدراسة إلى أن حجم وعدد وشكل الدوامات والأثر الحراري يعتمد بشكل كبير على أعداد رالية وموقع الاسطوانة الداخلية وكذلك الحرارة الكلية المنتقلة تتغير للمواقع المختلفة للاسطوانة الداخلية . النتائج أوضحت تطابق جيد مع النتائج الأخرى المنشورة.Nomenclature:SymbolDescriptionUnita1, a2Transformation coefficientsFControl functiongGravitational accelerationm/s2JJacobian of residual equationskThermal conductivityW/m. °CLheight of the square enclosuremnNormal direction to the wallNuLocal surface Nusselt number Average surface Nusselt numberPDimensionless pressurepPressureN/m2PrPrandtl numberQControl functionRaRayleigh numberRRadius of circular cylindermSNSource term due to non orthogonal characteristic of grid system Linearized source term for TTemperature°CThHigh temperature°CTcLow temperature°CUDimensionless velocity component in x-directionuVelocity component in x-directionm/sVDimensionless velocity component in y-directionvVelocity component in y-directionm/sXDimensionless Coordinate in horizontal directionxCartesian coordinate in horizontal directionmYDimensionless Coordinate in vertical directionyCartesian coordinate in vertical directionmWSurface area of wallsGreek SymbolsαThermal diffusivitym2/sβVolumetric coefficient of thermal expansionK-1 Variable vector Diffusion coefficient for parameter θDimensionless temperatureδDistance from center of the square cylinder to circular cylinder centermνKinematic viscosity of the fluidm2/sρDensity of the fluidkg/m3ξ, ηDimensionless body-fitted coordinates

Listing 1 - 10 of 12 << page
of 2
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (12)


Language

English (11)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2013 (1)

2012 (6)

2011 (3)

2010 (1)

2009 (1)