![](/images/graphics-bg.png)
Heat transfer enhancement in a duct with two right angled bends
Other Title(s)
دراسة عددية لانتقال الحرارة للجريان الطباقي و المضطرب في مجرى هوائي ذي انحناءتين قائمتين
Joint Authors
Murtada, Talib K.
Musa, Sanaa T.
Jalil, Jalal Muhammad
Source
Engineering and Technology Journal
Issue
Vol. 28, Issue 15 (31 Dec. 2010)21 p.
Publisher
Publication Date
2010-12-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
21
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تم في هذا البحث إجراء دراسة عددية للتهكن بسلوك الجريان المعقد و خصائص انتقال الحرارة بالحمل القسري للجريان الطباقي و الاضرابي داخل مجرى هوائي ذي انحنائتين قائمتين.
استخدمت في هذه الدراسة طريقة لفروق المحددة (Finite Differences Mothed) لحل معادلات نافير-ستوك (Navier–Stokes) و الطاقة ثنلئينا البعد (2-D).
كذلك تم اعتماد الشروط الحدية الحرارية ذات درجة حرارة ثابتة (Isothermal) لجدران المجرى الهوائي عند الجريان الطباقي و ذات التوصيل الحراري انتقالي للجريان الاضرابي.
إن الحلول العددية للمعادلات الحاكمة الدوامية و الطاقة فقد أنجزت باستخدام طريقة التراخي (Relaxation) لحل معادلة دالة الانسيا.
أما معادلات الدوامية و الطاقة فقد تم حملها باستخدام الطريقة العددية البينية (Explicit).
لقد أجريت الدراسة لنسب ارتفاع الخطوة (2، 3، 4) كذلك تم دراسة تأثير اختلاف سرع دخول للهواء من (1.02 m / s) إلى (1.0 m / s) لأرقام رينولد تتراوح من (33334-568) لدرجات حرارة الهواء المحيط (30 ˚C و 35 ˚C) و سمك الجدار (0.002 m و 0.004 m) مع اختلاف معدن المجري الهوائي على سلوك الجريان و انتقال الحرارة.
بشكل عام وجد أن تأثير نسبة ارتفاع الخطوة إذا كانت أكبر أو تساوي (3) يكون ثانويا على كل من درجة الحرارة الظاهرية و على انتقال الحرارة الموضعي.
كذلك تبين أن الاضرابي.
فضلا عن ذلك فإن أعلى معدلات انتقال الحرارة في الجريان الاضطرابي تحدث عند زيادة كل من سرعة الهوائ الداخل و درجة حرارة الهواء المحيط و كذلك عند تقليل كل من عرض المجرى و سمك جدار المجرى ذي معدن الألمنيوم.
ما وجدت الدراسة أن الدرجة الحرارية الظاهرية تميل لوصول إلى أعلى قيمة عند اانحناءات المجرى (مناطق الانفصال و إعادة الدوران) بينما يكن العكس لعدد نسلت الموضعي.
و عند مقارن النتائج العددية للدراسة الحالية مع النتائج العملية النشورة، فقد بينت المقارنة تطابقا مقبولا.
Abstract EN
A numerical study was carried out to predict the behavior of complex flow and forced convection heat transfer characteristics in a duct with two right– angled bends for both laminar and turbulent flows.
The finite differences method was employed to solve the Navier – Stokes and energy equations.
The thermal boundary conditions at the duct walls are adopted by using an isothermal for laminar flow and transient heat conducted with convection for turbulent flow.
The equations of vorticity and energy have been solved by using the explicit method.
The computations were performed for step height ratios (H / W = 2, 3, and 4), inlet air velocities (0.12-1.0 m / s) for Reynolds number (568-33334), ambient air temperature of (30-35 ˚C), duct wall thickness of (0.002-0.004 m) and different duct metal on the behavior of the flow and heat transfer.
Generally, the effect of the step ratio on the bulk temperature and local heat transfer is minor for H / W equal or greater than 3.
Also, it is found that both flow and heat transfer patterns change drastically from laminar to turbulent flows.
Moreover, in the turbulent flow regime, the maximum heat transfer rates occur at increasing of the inlet air velocity and the ambient air temperature, also at decrease in the duct width and wall thickness with aluminum duct.
Also, it was found that the bulk temperature tends to reach a higher value at the duct bends (separation and recirculation regions) and lower values for the local Nusselt number.
The numerical results of local Nusselt number along the duct wall for laminar flow were compared with published experiment results.
The comparison indicates reasonable agreement.
American Psychological Association (APA)
Jalil, Jalal Muhammad& Murtada, Talib K.& Musa, Sanaa T.. 2010. Heat transfer enhancement in a duct with two right angled bends. Engineering and Technology Journal،Vol. 28, no. 15.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-262947
Modern Language Association (MLA)
Jalil, Jalal Muhammad…[et al.]. Heat transfer enhancement in a duct with two right angled bends. Engineering and Technology Journal Vol. 28, no. 15 (2010).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-262947
American Medical Association (AMA)
Jalil, Jalal Muhammad& Murtada, Talib K.& Musa, Sanaa T.. Heat transfer enhancement in a duct with two right angled bends. Engineering and Technology Journal. 2010. Vol. 28, no. 15.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-262947
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references.
Record ID
BIM-262947