The influence of friction factor on the combined convective and radiative heat transfer in a rectangular duct with interior circular core

Joint Authors

Sayhood, Raid Gatie
al-Hafiz, Manal Hadi
al-Zubaydi, Khawlah A.

Source

The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering

Issue

Vol. 9, Issue 2 (31 Aug. 2009), pp.142-159, 18 p.

Publisher

University of Babylon College of Engineering

Publication Date

2009-08-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

تمت دراسة تأثير معامل الاحتكاك على انتقال الحرارة بالحمل المختلط -المشع لجريان مستقر خلال قناة مستطيلة مائلة مع جزء مركزي دائري باستخدام معادلة الاستمرارية، الزخم و الطاقة.

تم تحويل هذه المعادلات إلى معادلات بدون وحدات ثم إلى صيغة دالة الانسياب-الدوامية ثم إلى صيغة مطابقة الإحداثيات.

استخدمت طريقة الفروق المحددة لإجراء جميع الحسابات باستخدام نظام مطابقة الإحداثيات لبناء شبكة النظام.

برنامج فورتران ٩٠ أستخدم لحساب رقم نسلت (Nu) و معامل الاحتكاك f لجريان مستقر و لظروف حرارية محيطية ذات درجة حرارة جدار ثابتة و لنسبة رباعية (0.55-1) و لنسبة شكل تتراوح بين (0.1-0.9).

رقم برانتل للمائع (pr = 0.7 ) رقم رايلي (0 ≤ Ra ≤ 104) رقم رينولد (1 ≤ Re ≤ 2000) و السمك البصري (0 ≤ t ≤10) و بارامتر التوصيل- الإشعاع (0 ≤ N ≤ 100) و زاوية الميل (0 º ≤ λ ≤ 90 º).

النتائج بينت تمثيل معقول لعلاقة رقم نسلت Nu و معامل الاحتكاك مع البارامترات الأخرى (AR, GR, Re,) (Ra, λ, t and N) عموما رقم نسلت NU يزداد بزيادة .

(Ra, t, N, λ, Re) في نفس الوقت يزداد متوسط حاصل ضرب معامل الاحتكاك f برقم رينولد ( fRe) مع زيادة رقم رينولد RE و نسبة الشكل GR و بانخفاض قيمة النسبة الباعية AR.

تم التوصل إلى معادلات لتأثير الإشعاع على درجة الحرارة.

Abstract EN

The effect of friction factor on the steady state natural convective – radiative heat transfer in an inclined rectangular channel with concentric circular core is investigated from continuity, momentum and energy equations.

These equations are normalized and solved using the Vorticity-Stream function and the Body Fitted Coordinates (B.F.C) methods.

The finite difference approach with the Line Successive Over-Relaxation (LSOR) method is used to obtain all the computational results.

The (B.F.C) method is used to generate the grid of the problem.

A computer program (Fortran 90) is built to calculate the Nusselt number (Nu) and friction factor f in steady state flow for thermal boundary condition of constant wall temperature and for aspect ratio AR (0.55-1) and geometry ratio GR (0.1-0.9).

The fluid Prandtl number is Pr = 0.7, Rayleigh number (0 ≤ Ra ≤ 104), Reynolds number (1 ≤ Re ≤ 2000), Optical Thickness (0 ≤ t ≤ 10), Conduction- Radiation parameter (0 ≤ N ≤ 100) and Inclination angle (0° ≤ λ ≤ 90°).

The results show reasonable representation to the relation between Nusselt number and friction factor with other parameters (AR, GR, and Re, Ra, λ, t and N).

Generally, Nu will be increased with increasing Ra, t, N, λ, and Re.

In the same time, fRe will be increased when Re and GR increase and AR decrease.

The effect of radiation on the bulk temperature is concluded by correlation equations.

American Psychological Association (APA)

al-Hafiz, Manal Hadi& al-Zubaydi, Khawlah A.& Sayhood, Raid Gatie. 2009. The influence of friction factor on the combined convective and radiative heat transfer in a rectangular duct with interior circular core. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering،Vol. 9, no. 2, pp.142-159.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-242582

Modern Language Association (MLA)

al-Hafiz, Manal Hadi…[et al.]. The influence of friction factor on the combined convective and radiative heat transfer in a rectangular duct with interior circular core. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering Vol. 9, no. 2 (2009), pp.142-159.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-242582

American Medical Association (AMA)

al-Hafiz, Manal Hadi& al-Zubaydi, Khawlah A.& Sayhood, Raid Gatie. The influence of friction factor on the combined convective and radiative heat transfer in a rectangular duct with interior circular core. The Iraqi Journal for Mechanical and Materials Engineering. 2009. Vol. 9, no. 2, pp.142-159.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-242582

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 156

Record ID

BIM-242582