Numerical study of incompressible flow and heat transfer in non-circular ducts with cusp corners

المؤلفون المشاركون

Hasan, Abd al-Karim A.
Hunayhin, Qasim K.

المصدر

Journal of Engineering

العدد

المجلد 14، العدد 2 (30 يونيو/حزيران 2008)، ص ص. 2571-2589، 19ص.

الناشر

جامعة بغداد كلية الهندسة

تاريخ النشر

2008-06-30

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

19

التخصصات الرئيسية

العلوم الهندسية والتكنولوجية (متداخلة التخصصات)

الموضوعات

الملخص AR

دراسة عددية باستخدام طريقة الحجوم المحددة تم تطبيقها لحساب الجريان و انتقال الحرارة في أنابيب ذات مقطع غير دائري و تحتوي على زوايا مستدقة.

الدراسة اعتمدت على نظام المحاور الغير متعامدة و الذي يأخذ شكل مقطع الأنبوب.

في الجريان المضطرب، تم حساب اجهادات رينولدز باستخدام نموذج (1973) Launder and Ying مع نموذج (k)، هذا النموذج قادر على حساب الجريان الثانوي الذي يتولد في الأنابيب الغير دائرية المقطع.

في حساب انتقال الحرارة، ثلاثة شروط حدية تم تطبيقها.

النتائج المستحصلة تم مقارنتها مع نتائج نظرية و مختبرية سابقة.

نتائج الجريان المضطرب للسرعة الثانوية والمحورية واجهاد القص و رقم نسلت كانت مطابقة بشكل مقبول مع النتائج المختبرية المتوفرة.

لقد تم الاستنتاج أنه رغم أن القيمة القصوى للجريان الثانوي تصل إلى (1.5 %-2.5 %) من معدل الجريان المحوري، الا أن تأثيره على النتائج واضح، فضلا عن أن هذا الجريان تزداد قوته مع وجود زوايا حادة في مقطع الأنبوب.

نتائج انتقال الحرارة أظهرت أن التغيير المحيطي لدرجة الحرارة حول الأنبوب له تأثير واضح على هذه النتائج وكذلك تبين ضعف مفهوم القطر المكافئ في حالة الأنابيب ذوات الزوايا المستدقة عند المقارنة مع علاقة بلسييوس للأنبوب الدائري المقطع.

الملخص EN

A numerical finite-volume calculation method was used for application to fully-developed flow and heat transfer in straight ducts with 2-Cusp, 3-Cusp and 4-Cusp cross-sectional area.

The method was formulated with reference to a non-orthogonal curvilinear coordinate system which was fitted exactly into duct shape.

In turbulent flow, the Reynolds stresses were calculated by using the coupled algebraic stress model of Launder and Ying (1973) with a (k-ε) transport model.

This turbulent stress model enabled secondary flows to be included in the non-circular duct calculations.

In heat transfer solution, three thermal boundary conditions were investigated.

Predictions were compared with available numerical and experimental data.

The turbulent flow predictions of secondary and axial velocity, wall shear stress and Nusselt number were in reasonable agreement with experiment for the fully-developed flow cases.

It is concluded that, although the maximum secondary flow was found to be (1.5 %-2.5 %) of the mean axial flow, the absence of this flows have significant influence on the flow and heat transfer parameters.

Moreover, these flows will increase when the corners of a duct become more acute.

Heat transfer results showed that the peripheral temperature variation around the duct has a significant effect on the heat transfer results, and confirmed the inadequacy of the hydraulic radius concept in the cases of the very non-circular ducts when comparison is made with Blasius correlation.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Hasan, Abd al-Karim A.& Hunayhin, Qasim K.. 2008. Numerical study of incompressible flow and heat transfer in non-circular ducts with cusp corners. Journal of Engineering،Vol. 14, no. 2, pp.2571-2589.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-332314

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Hasan, Abd al-Karim A.& Hunayhin, Qasim K.. Numerical study of incompressible flow and heat transfer in non-circular ducts with cusp corners. Journal of Engineering Vol. 14, no. 2 (Jun. 2008), pp.2571-2589.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-332314

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Hasan, Abd al-Karim A.& Hunayhin, Qasim K.. Numerical study of incompressible flow and heat transfer in non-circular ducts with cusp corners. Journal of Engineering. 2008. Vol. 14, no. 2, pp.2571-2589.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-332314

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes appendices : p. 2584-2589

رقم السجل

BIM-332314