An experimental study for the effect of vertical forced vibration on pool boiling heat transfer coefficient

Other Title(s)

دراسة عملية لتأثير الاهتزازات القسرية الشاقولية على معامل انتقال الحرارة بالغليان الحوضي

Joint Authors

Muhammad, Ahmad A.
Abd, Sarah Ali
Kazim, Zaynah K.

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 30, Issue 10 (31 Dec. 2012)24 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2012-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

24

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)

Topics

Abstract AR

تناول هذا البحث إجراء دراسة عملية لبيان تأثير الاهتزازات القسرية الشاقولية على معامل انتقال الحرارة بالغليان الحوضي في داخل زجاجة إسطوانية الشكل ارتفاعها (300 mm) و قطرها (75 mm) لها قاعدتان من النيكل المطلي عند نهايتها و تحتوي بداخلها سخان كهربائي (heater) أسطواني الشكل طوله (80 mm) و قطره (12 mm) مثبت بالقاعدة السفلية للأسطوانة يقوم بتسخين الماء المقطر لقيم فيض حراري تتراوح بين (27.521 kW/m2) إلى (53.08 kW/m2) أعدت لهذا الغرض.

تمت الدراسة تحت تأثير معدل اهتزازات يتراوح بين (2-40 Hz) و قيم السعات الاهتزازية تتراوح بين (1.8-3.5 mm). النتائج التي تم التوصل لها بينت زيادة معامل انتقال الحرارة بالغليان الحوضي مع زيادة الترددات الاهتزازية من (2-14 Hz) و أعظم قيمة لنسبة التحسن في معامل انتقال الحرارة عند كل فيض حراري 250% عند 5 Hz وq" = 27.521 kW/m2, 231% عند 6 Hz و q" = 32.727 kW/m2, 181% عند 8 Hz, q" = 41.83 kW/m2, 93% عند 8 Hz و q"=53.08 wK/m2.

بصورة عامة وجد أن الفرق في درجات الحرارة بين سطح السخان الكهربائي (heater) و السائل يثبت عند قيم الترددات العالية (14-40) Hz, و يزداد معامل انتقال الحرارة بزيادة عدد رينولد الاهتزازي. كما و أن تأثير الاهتزازات لم يقتصر على معدل انتقال الحرارة بالغليان فقط و لكن أدى إلى تحسين معدل الحرارة المسحوبة من ماء التبريد (عملية التكثيف) و ذلك بزيادة معدل تساقط القطرات المتكثفة. تم استنباط العلاقات التجريبية التالية التي تربط كلا من معامل انتقال الحرارة الاهتزازي بالغليان الحوضي و بعض المتغيرات المهمة مثل (ΔTaxsses), (Rev), (q") عند كل تردد اهتزازي (f) : hv=0.246912xf0.16534xΔT-0.92429xq"1.0727 hv=499.747xRev0.3576xq"-2.14

Abstract EN

In this research, an experimental study for the effect of forced vibrations on pool boiling heat transfer coefficient has been made in glass of chamber cylindrical shape (75 mm bore and 300 mm length) and an electrical heater inside it (12 mm diameter and 80 mm length) to heat the distilled water at different values of heat flux (27.521 kW/m2-53.08 kW/m2) utilized to perform this work.

The experimental study is carried out at a range of frequencies (2-40 Hz) and at a range of amplitude (1.8-3.5 mm)The result obtained showed that the pool boiling heat transfer coefficient is increasing with increasing the vibration frequency within a range of (2-14 Hz), compared with that heat transfer without frequency.

And, the maximum enhancement ratio is about 250% at 5 Hzand q"=27.521 kW/m2, 231%at 6 Hz and q"=36.727 kW/m2, 181% at 6 Hz and q"=41.83 kW/m2and 93% at 8 Hz and q"=53.08 kW/m2.

In general, it is found that the difference in the temperature has been maintained at the highest value of vibration frequency range of (14-40 Hz), and the value of heat transfer coefficient is significantly increasing with increasing the vibration Reynolds number (Rev).The effect of vibration frequency has improved not only the boiling heat transfer coefficient, but also led to improve the amount of heat drawn by the cooling water (condensation) by increasing the amount of falling drops.

The following empirical relations have been obtained between the experimental heat transfer coefficient with vibration (hv) and some of important parameters, such as excess temperature(∆Texsses) in oC, input heat flux (q") in (W/m2), and vibration frequency (f) in Hz:hv=0.246912 × f0.16534× ∆T-0.92429× q"1.0727nd, the second correlation is (hv) with Reynolds vibration effect (Rev) and input heat flux (q") in(kW/m2)hv=499.747×Rev0.3576×q"-2.14

American Psychological Association (APA)

Kazim, Zaynah K.& Muhammad, Ahmad A.& Abd, Sarah Ali. 2012. An experimental study for the effect of vertical forced vibration on pool boiling heat transfer coefficient. Engineering and Technology Journal،Vol. 30, no. 10.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320512

Modern Language Association (MLA)

Abd, Sarah Ali…[et al.]. An experimental study for the effect of vertical forced vibration on pool boiling heat transfer coefficient. Engineering and Technology Journal Vol. 30, no. 10 (2012).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320512

American Medical Association (AMA)

Kazim, Zaynah K.& Muhammad, Ahmad A.& Abd, Sarah Ali. An experimental study for the effect of vertical forced vibration on pool boiling heat transfer coefficient. Engineering and Technology Journal. 2012. Vol. 30, no. 10.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320512

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices.

Record ID

BIM-320512