Natural convection heat transfer in enclosure with uniformly heated Inner elliptic cylinder and outer square cylinder

Other Title(s)

انتقال الحرارة بالحامل الحر بحيز مغلق بأسطوانة داخلية بيضوية مسخنة تسخين منتظم و اسطوانة خارجية مربعة

Author

Muhammad, Aqil Abd Allah

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 30, Issue 19 (31 Dec. 2012), pp.3435-3456, 22 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2012-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

22

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

تم دراسة عملية انتقال الحرارة بالحمل الحر المتولدة من قبل أسطوانة بيضوية مائلة تم وضعها بمركز اسطوانة مربعة معرضة إلى المحيط.

أجريت التجارب لعدد Ra يمتد من 106×0.9 إلى 106×3.3 زوايا الميل للحيز المغلق هي = 90°, 45°, 0° و نسبة المحور الثانوي إلى الرئيسي للأسطوانة البيضوية 3 : 2, في حين كانت أبعاد الأسطوانة الخارجية مستطيلة المقطع 2×0.5×0.5 م .

تم إجراء دراسة نظرية باستخدام برنامج تجاري مخصص للحل العددي لديناميك الهواء للتحري عن عملية انتقال الحرارة الطبيعي المستقر للهواء بين أسطوانة بيضوية مسخنة و أسطوانة مغلقة مربعة.

غطت الدراسة العددية نسب نصف القطر الحقيقي 1.97, 2.62, 3.93 و زوايا ميل دورانية  (المحور الرئيسي عمودي), 30°, 45°.

تم أخذ قيمتين لعدد Ra : 106×0.9 و106×3.3 .

بينت النتائج العملية أن عملية انتقال الحرارة تتحسن بزيادة عدد Ra و تكون في حالة 0°= أفضل من بقية زوايا الميل عند نفس الحرارة الداخلة.

بينت الدراسة النظرية أن كل من نصف القطر الحقيقي, عدد Ra, و زاوية الميل الدورانية يمتلكون تأثير كبير على السلوك الفيزيائي لخطوط الجريان و منحنيات درجة الحرارة داخل التجويف الحلقي المكافئ.

Abstract EN

Experimental and numerical simulation study for natural convection heat transfer formed by uniformly heated inclined elliptical cylinder concentrically located in an enclosed square cylinder subjected to the ambient have been investigated.

Experiments have been carried out for Rayliegh number ranges from 0.9 × 106 to 3.3 × 106.

The enclosure angles of inclination are f = 0o (horizontal), 45o (inclined), and 90o (vertical), and for axis ratio of elliptic cylinder (minor / major = b / c) of 1 : 2, while the dimensions of outer square cylinder was 0.5 × 0.5 × 2 m.

A numerical simulation was conducted by using commercial Fluent CFD code to investigate the steady laminar natural convective heat transfer for air between a heated elliptic cylinder and its square enclosure.

It covered a range of hydraulic radius ratios (HRR) of 1.97, 2.62, and 3.93 and for orientation angles j = 0o (the major axis is vertical), 30o, 45o.

Two values of Rayligh number were taken : 0.9 × 106 and 3.3 × 106.

The experimental results showed that the heat transfer process improves as Rayliegh number increases and is better in f = 0o than other angles of inclination at the same heat input.

Theoretical results showed that the HRR, Rayligh number, and angle of orientation have significant effect on the physical behavior of stremlines and isotherms inside the equivalent annular gap.

American Psychological Association (APA)

Muhammad, Aqil Abd Allah. 2012. Natural convection heat transfer in enclosure with uniformly heated Inner elliptic cylinder and outer square cylinder. Engineering and Technology Journal،Vol. 30, no. 19, pp.3435-3456.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320675

Modern Language Association (MLA)

Muhammad, Aqil Abd Allah. Natural convection heat transfer in enclosure with uniformly heated Inner elliptic cylinder and outer square cylinder. Engineering and Technology Journal Vol. 30, no. 19 (2012), pp.3435-3456.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320675

American Medical Association (AMA)

Muhammad, Aqil Abd Allah. Natural convection heat transfer in enclosure with uniformly heated Inner elliptic cylinder and outer square cylinder. Engineering and Technology Journal. 2012. Vol. 30, no. 19, pp.3435-3456.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320675

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 3448-3456

Record ID

BIM-320675