Natural convection heat transfer enhancement in a differentially heated parallelogrammic enclosure filled with cooper-water nanofluid

Author

Husayn, Salam Hadi

Source

Journal of University of Babylon for Engineering Sciences

Issue

Vol. 21, Issue 3 (30 Sep. 2013), pp.876-893, 18 p.

Publisher

University of Babylon

Publication Date

2013-09-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Physics

Abstract AR

تم في هذا البحث دراسة الحمل الحراري الحر و الطباقي و المستقر لمائع نانوي مؤلف من الماء و ذرات متناهية الصغر و نانوية من النحاس داخل فجوة أو حيز مغلق متفاضل التسخين عدديا و باستخدام طريقة الحجوم المحددة (finite volume method).

المعادلات الثنائية البعد الحاكمة تم حلها لتقصي سلوك و طبيعة الجريان لأرقام مختلفة من أعداد رالي (104 ≤ Ra ≤ 106)، زاوية الانحدار للجدارين الجانبيين (-60˚ ≤ Φ ≤ +60˚)، نسبة المساحة (0.5 ≤ AR ≤ 4) و نسب الحيود للذرات الصلبة (0 ≤ φ ≤ 0.2).

إن التأثيرات المختلفة لكل هذه المتغيرات المدروسة تم تمثيلها بدلالة خطوط دالة الانسياب و درجات الحرارة و إعداد نسلت المتوسطة كما تم مناقشتها بالتفصيل في هذه الدراسة.

بينت نتائج هذه الدراسة أن معدل انتقال الحرارة يزداد بصورة ملحوظة بإضافة ذرات النحاس النانوية للماء كما أن شكل الدوامات المتولدة داخل الفجوة يتأثر بتغير زاوية الانحدار للجدارين الجانبيين.

كما تمت ملاحظة أن قيم أرقام أعداد نسلت المتوسطة على الجدار الأيسر الساخن تزداد بزيادة قيم أرقام أعداد رالي و نسبة الحيود للذرات الصلبة للنحاس.

تمت مقارنة دقة نتائج البحث الحالي مع نتائج باحث أخر منشورة و تم الحصول على تطابق ممتاز في النتائج.

Abstract EN

Laminar steady natural convection of a nanofluid consists of water and copper in a differentially heated parallelogrammic enclosure has been studied and solved numerically using finite volume method.

Two-dimensional governing equations have been solved to investigate the flow behavior over a wide range of the Rayleigh numbers (104 ≤ Ra ≤ 106), skew angles (-60°≤ Φ ≤ + 60°) aspect geometric ratios (0.5 ≤ AR≤4) and solid volume fractions (0 ≤ φ ≤ 0.2).

Effects of all these parameters on the flow and thermal fields are presented in the form of streamline, isotherm contours and average Nussle number and discussed in detail.

It is shown that the heat transfer rate increases remarkably by the addition of copper-water nanofluid and the shape of the convection vortices is sensitive to the skew angle variation.

Also, it is observed that the average Nusselt number at the hot left sidewall increases with the increasing of the solid volume fraction and the Rayleigh number.

Comparison with previous published work on the natural convection in a Nano fluid filled enclosure is performed and an excellent agreement between the results is observed.

American Psychological Association (APA)

Husayn, Salam Hadi. 2013. Natural convection heat transfer enhancement in a differentially heated parallelogrammic enclosure filled with cooper-water nanofluid. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences،Vol. 21, no. 3, pp.876-893.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-341530

Modern Language Association (MLA)

Husayn, Salam Hadi. Natural convection heat transfer enhancement in a differentially heated parallelogrammic enclosure filled with cooper-water nanofluid. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences Vol. 21, no. 3 (2013), pp.876-893.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-341530

American Medical Association (AMA)

Husayn, Salam Hadi. Natural convection heat transfer enhancement in a differentially heated parallelogrammic enclosure filled with cooper-water nanofluid. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences. 2013. Vol. 21, no. 3, pp.876-893.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-341530

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 888-893

Record ID

BIM-341530