Parametric study of mixed convective radiative heat transfer in an inclined annulus

Other Title(s)

انتقال الحرارة بالحمل المختلط و الإشعاع خلال قناة مستطيلة مائلة مع أنبوب داخلي

Joint Authors

al-Hafiz, Manal Hadi
Saihud, Raid Kati

Source

al-Khwarizmi Engineering Journal

Issue

Vol. 4, Issue 4 (31 Dec. 2008), pp.45-56, 12 p.

Publisher

University of Baghdad al-Khwarizmi College of Engineering

Publication Date

2008-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

12

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

انتقال الحرارة بالحمل الإشعاع المختلط لجريان مستقر خلال قناة مستطيلة مائلة مع أنبوب دائري داخلي متغير الموقع درست رقميا لجريان تام التطور.

تم التعامل بميكانيكية انتقال الطاقة الحرارية بالحمل و الإشعاع بشكل منفصل و في آن واحد.

المعادلات التي استخدمت هي (الاستمرارية، الزخم، و معادلة الطاقة).

تم تحويل هذه المعادلات إلى معادلات بدون وحدات ثم إلى صيغة دالة الإنسياب – الدوامية ثم إلى صيغة الإحداثيات المطابقة للجسم.

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

تم بناء برنامج فورتران 90 لحساب معامل الاحتكاك و رقم نسلت لحالة مستقرة و لنسبة شكل تتراوح بين (0.1 – 0.9) و لنسبة باعية (0.55 - 1) و لخواص جريان رقم برانتل (Pr = 0.7)، رقم رايلي Ra = 400، رقم رينولد Re = 100، السمك البصري (0 ≤ t ≤ 10)، معامل التوصيل – الإشعاع (0 ≤ N ≤ 100) و زاوية الميل λ=45 للمديات السابقة النتائج بينت زيادة انتقال الطاقة الحرارية بتأثير الإشعاع و أن انتقال الطاقة الحرارية من سطح الأسطوانة أكثر من انتقالها من سطح المجرى المستطيل.

بصورة عامة، فأن رقم نسلت سوف يزداد مع زيادة كلا من GR، t و N بينما يقل مع ازدياد AR.

عند إضافة تأثير الإشعاع إلى عملية انتقال الحرارة فأن معدل انتقال الحرارة سوف يزداد.

هذا التأثير يزداد مع ازدياد قيمة GR و مع نقصان AR.

أن زيادة خواص الإشعاع تؤدي إلى زيادة تأثير الإشعاع و بالتالي زيادة معدل انتقال الحرارة.

استخدم برنامج تكبلوت 7 لرسم مخططات كنتورية لدالة الانسياب و توزيع درجات الحرارة لمعرفة سلوك الهواء خلال عملية انتقال الحرارة و تغير هذا السلوك مع تغيير المعاملات المعتمدة.

تم التوصل إلى علاقة تصف تأثير الإشعاع على عملية انتقال الحرارة.

Abstract EN

The steady state laminar mixed convection and radiation through inclined rectangular duct with an interior circular tube is investigated numerically for a thermally and hydrodynamicaly fully developed flow.

The two heat transfer mechanisms of convection and radiation are treated independently and simultaneously.

The governing equations which used are 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 steady state Nusselt number (Nu) for Aspect Ratio AR (0.

55-1) and Geometry Ratio GR (0.

1-0.

9).

The fluid Prandtl number is 0.7, Rayleigh number Ra = 400, Reynolds number Re = 100, Optical Thickness (0 ≤ t ≤ 10), Conduction- Radiation parameter (0 ≤ N ≤ 100) and Inclination angle λ = 45.

For the range of parameters considered, results show that radiation enhance heat transfer.

It is also indicated in the results that heat transfer from the surface of the circle exceeds that of the rectangular duct.

Generally, Nu is increased with increasing GR, t and N but it decreased with AR increase.

When the radiation effect added to the heat transfer mechanism, the heat transfer rate increased.

This effect increased with increasing in GR and decreasing with AR.

The increasing in radiation properties lead to increase the radiation effect.

Tecplot 7 program was used to plot the curves which cleared these relations and isotherms and streamlines which illustrate the behavior of air through the channel and its variation with other parameters.

A correlation equation is concluded to describe the radiation effect.

Comparison of the results with the previous work shows a good agreement.

American Psychological Association (APA)

al-Hafiz, Manal Hadi& Saihud, Raid Kati. 2008. Parametric study of mixed convective radiative heat transfer in an inclined annulus. al-Khwarizmi Engineering Journal،Vol. 4, no. 4, pp.45-56.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-379001

Modern Language Association (MLA)

al-Hafiz, Manal Hadi& Saihud, Raid Kati. Parametric study of mixed convective radiative heat transfer in an inclined annulus. al-Khwarizmi Engineering Journal Vol. 4, no. 4 (2008), pp.45-56.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-379001

American Medical Association (AMA)

al-Hafiz, Manal Hadi& Saihud, Raid Kati. Parametric study of mixed convective radiative heat transfer in an inclined annulus. al-Khwarizmi Engineering Journal. 2008. Vol. 4, no. 4, pp.45-56.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-379001

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 55

Record ID

BIM-379001