Laminar natural convection in square enclosure containing different cross sections of inner pipes with internal heat generation

Joint Authors

al-Saigh, Ali Safa Nuri
al-Innawi, Faruq Hasan Ali
Husayn, Najla Ali

Source

Journal of University of Babylon for Engineering Sciences

Issue

Vol. 21, Issue 2 (30 Jun. 2013), pp.558-569, 12 p.

Publisher

University of Babylon

Publication Date

2013-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

12

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

أجري التحليل العددي لدراسة الحمل الحر الطباقي داخل حيز مربع يحتوي على أنابيب داخلية مقطعها العرضي كان على شكل ( دائرة، مربع و مثلث) و التي تمتلك جميعها نفس المساحة المحيطية و بوجود توليد حرارة داخلية.

الحل العددي نفذ بحل المعادلات الحاكمة (الاستمرارية، الطاقة و الزخم) باستخدام خوارزمية المصفوفة ثلاثية القطر (TDMA)، بواسطة طريقة العناصر المحددة. الجدران الخارجية للحيز المربع كانت بدرجة الحرارة الساخنة (Th) بينما جدران الأنابيب الداخلية تبقى في درجة الحرارة الأوطأ (Tc).

إن خصائص الجريان و انتقال الحرارة قد تم تفصيلها و مناقشتها من خلال استعراض مخططات توزيع درجات الحرارة و خطوط الجريان و رقم نسلت المحلي (Nul) حيث فرض رقم رالي الخارجي ليساوي (RaE=106) بينما كان رقم رالي الداخلي (RaI) يتغير من ( 105) إلى (108).

المائع المستخدم داخل الحيز هو الهواء ليكون رقم برانتل يساوي (Pr=0.71).

بينت النتائج المحسوبة بأن آلية انتقال الحرارة و خطوط الجريان و تشكيل الدوامات يعتمد على قيم رقم رالي الداخلي (RaI).

و كذلك تم مناقشة تأثير المقاطع المختلفة للأنابيب الداخلية على توزيع درجات الحرارة و خطوط الجريان.

Abstract EN

This paper investigated numerically laminar natural convection inside a square enclosure containing different cross section inner pipes (circular, square and triangular) which have the same peripheral area with internal heat generation.

The numerical investigated were carried out by solving the governing equations (Continuity, Momentum and Energy Equations) using Tri-Diagonal Matrix Algorithm (TDMA) by means of the finite- elements method.

The external walls of the square enclosure are kept at hot temperature (Th) while the walls of inner pipes are kept at lower temperature (Tc).

Flow and heat transfer characteristics through isotherms, streamlines and local Nusselt number have been presented and discussed for external Rayleigh number equal to (106), while internal Rayleigh number is varied from (105) to (108).

The working fluid is air with Prandtle number (Pr = 0.71).

Computational results show that the heat transfer mechanism, the stream line and formation of vortices are dependent on the values of internal Rayleigh number.

The effect of different cross section inner pipes on the temperature distribution and stream lines was discussed.

American Psychological Association (APA)

al-Innawi, Faruq Hasan Ali& al-Saigh, Ali Safa Nuri& Husayn, Najla Ali. 2013. Laminar natural convection in square enclosure containing different cross sections of inner pipes with internal heat generation. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences،Vol. 21, no. 2, pp.558-569.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-417033

Modern Language Association (MLA)

al-Innawi, Faruq Hasan Ali…[et al.]. Laminar natural convection in square enclosure containing different cross sections of inner pipes with internal heat generation. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences Vol. 21, no. 2 (2013), pp.558-569.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-417033

American Medical Association (AMA)

al-Innawi, Faruq Hasan Ali& al-Saigh, Ali Safa Nuri& Husayn, Najla Ali. Laminar natural convection in square enclosure containing different cross sections of inner pipes with internal heat generation. Journal of University of Babylon for Engineering Sciences. 2013. Vol. 21, no. 2, pp.558-569.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-417033

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendix : p. 569

Record ID

BIM-417033