Natural convection in a vertical annulus enclosure with longitudinal fins
Other Title(s)
الحمل الحراري الطبيعي في حاوية حلقية العمودية ذات زعانف طولية
Joint Authors
al-Manii, Sarhan
Qari, Abd al-Latif A.
Source
Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences
Issue
Vol. 32, Issue 2 (31 Dec. 2022), pp.13-37, 25 p.
Publisher
King Abdulaziz University Scientific Publishing Center
Publication Date
2022-12-31
Country of Publication
Saudi Arabia
No. of Pages
25
Main Subjects
Abstract AR
يمكن العثور على انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي في العديد من تطبيقات الهندسة الحرارية.
من أجل تحسين انتقال الحرارة، يتم استخدام الزعانف لزيادة سطح التلامس و بالتالي معدل انتقال الحرارة.
في هذا المشروع، تمت دراسة أداء انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي في الغلاف الحلقي العمودي عدديا.
تم استخدام برنامج الأنسس فلوينت لحل المعادلات الحاكمة لحساب السرعة و توزيع درجة الحرارة.
تم إجراء اختبار الشبكة و تم التحقق من صحة النموذج مع الدراسات التجريبية و الرقمية السابقة.
أظهرت النتائج أن للزعانف تأثيرا بارزا في تعزيز انتقال الحرارة مقارنة بالنموذج بدون زعانف.
بعد ذلك تم إجراء دراسة بارامترية لدراسة تأثير عدد الزعانف و طولها و سمكها و شكلها.
تؤدي زيادة عدد الزعانف إلى زيادة معدل انتقال الحرارة بنسبة 46%.
يتوافق تأثير عدد الزعانف على معدل انتقال الحرارة مع النتائج المذكورة في الأدبيات.
زيادة طول الزعانف يزيد من معدل انتقال الحرارة بنسبة 7%.
سمك الزعنفة له تأثير ضئيل على كمية انتقال الحرارة بالحمل الحراري.
كما وجد أن الزعانف المربعة لها أفضل النتائج على الزعانف الدائرية و المثلثة.
فيما يتعلق بتأثير عدد رالي على انتقال الحرارة، يزداد معدل انتقال الحرارة مع زيادة عدد رالي و هو ما يتطابق مع النتائج المذكورة في الأدبيات.
Abstract EN
Heat transfer by natural convection can be found in many thermal engineering applications.
In order to improve the heat transfer, fins are used to increase the contact surface and thus the heat transfer rate.
In this project, natural convection heat transfer performance in the vertical annulus enclosure was studied numerically.
Software Ansys fluent was used to solve the governing equations to arrive to velocity and temperature distribution.
A grid test was performed, and the model was validated with previous experimental and numerical studies.
The results showed that the fins have a significant effect on the heat transfer enhancement compared to the model without fins.
Afterward, a parametric study was performed to study the effects of fins number, length, thickness, and shape.
Increasing fins number increases the heat transfer rate by 46%.
The effect of the number of fins on the heat transfer rate corresponds with the results in the literature.
Increasing fins length increases the heat transfer rate by 27%.
The fin thickness has a little effect on the amount of the convection heat transfer.
It was also found that square fins have the best results over circular and triangular fins.
Regarding the Rayleigh number effect, increasing the Rayleigh number increases the heat transfer rate, which corresponds with the results reported in the literature.
American Psychological Association (APA)
al-Manii, Sarhan& Qari, Abd al-Latif A.. 2022. Natural convection in a vertical annulus enclosure with longitudinal fins. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences،Vol. 32, no. 2, pp.13-37.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1469506
Modern Language Association (MLA)
al-Manii, Sarhan& Qari, Abd al-Latif A.. Natural convection in a vertical annulus enclosure with longitudinal fins. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences Vol. 32, no. 2 (2022), pp.13-37.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1469506
American Medical Association (AMA)
al-Manii, Sarhan& Qari, Abd al-Latif A.. Natural convection in a vertical annulus enclosure with longitudinal fins. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences. 2022. Vol. 32, no. 2, pp.13-37.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1469506
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 35-36
Record ID
BIM-1469506