Laminar natural convection of newtonian and non – newtonian fluids in a square enclosure

Joint Authors

Husayn, Tahsin Ali
Jasim, Nabil Muhammad
Mahdi, Ala A.

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 26, Issue 01 (31 Jan. 2008), pp.74-91, 18 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2008-01-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

18

Main Subjects

Physics

Abstract AR

في هذا البحث، تم إجراء دراسة عددية لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي المستقر ثنائي البعد لموائع نيوتنية و غير-نيوتنية في وسط مغلق مربع الشكل ضمن مدى واسع لعدد رالي المطور (105 ≥ 102 ≤ Ra) و للمقدار اللا بعدي للموديل الرياضي (Prandtl-Eyring) يمتد من (10 ≥ 0 ≤ NE) و لعدد براندتل المطور أخذ في المدى (100 Pr* = 1,10, and).

افترض نوعان من الظروف الحدية.

الأول، عندما تكون الجدران الجانبية مسخنة إلى درجات حرارة مختلفة و منتظمة و الجدران الأفقية معزولة.

الثاني، عندما يكون الجدار السفلي مسخن بمصدر حراري ثابت بينما الجدران الأخرى عند درجة حرارة منخفضة و ثابتة.

كذلك افترض أن سلوك الموائع غير-نيوتنية يخضع للموديل الرياضي (Prandtl-Eyring).

لقد تم مقارنة النتائج العددية لمعدل عدد نسلت لهذه الدراسة مع الدراسات السابقة باستعمال نفس الظروف الحدية، و وجد إن الحل العددي الحالي مقارب جدا لهذه البحوث.

تم تمثيل نتائج الدراسة بدلالة خطوط درجات الحرارة الثابتة و خطوط الانسياب لبيان سلوك درجة الحرارة و الجريان في الحيز.

علاوة على رسومات بيانية أخرى تمثل علاقة معدل عدد نسلت مع المعاملات المذكورة أعلاه.

إن الدراسة الحالية بينت تأثير المقدار اللا بعدي (NE) في السرعة و درجة الحرارة.

كذلك بينت إن عدد نسلت هو دالة قوية من عدد رالي المطور و عدد براندتل المطور و المقدار اللا بعدي (NE) و الظروف الحدية.

تم إيجاد علاقات تقريبية تمثل اعتمادية معدل عدد نسلت على عدد رالي المطور و على عدد براندتل المطور و المقدار اللا بعدي (NE).

Abstract EN

In this investigation, steady two–dimensional natural convection heat transfer of Newtonian and non-Newtonian fluids inside square enclosure has been analyzed numerically for a wide range of the modified Rayleigh number of (103≥ Ra ≤ 105), with non-dimensional parameter (NE) of Prandtl–Eyring model ranging from (0 to 10), and modified Prandtl number in the range (Pr * =1, 10, and 100).

Two types of boundary conditions have been considered.

The first, is when the side walls are heated at different uniform temperatures and the horizontal walls are insulated.

The second, when the bottom wall is heated by applying a uniform heat flux while the other walls are at the constant cold temperature.

Also, the none Newtonian fluids under consideration were assumed to obey the Prandtl–Eyring model.

The numerical results of the values of average Nussle number have been confirmed by comparing them to similar known yesses of previous works using the same boundary conditions.

Good agreement was obtained.

The results are presented in terms of isotherms and streamlines to show the behavior of the fluid flow and temperature fields.

In addition, some graphics represent the relation between average Nussle number and the parameters that are mentioned previously.

The results show the effect of non–dimensional parameter (NE) on the velocity and temperature profiles.

It also shows that the average Nussle number is a strong function of modified Rayleigh number, modified Prandtl number, no dimensional parameter, and the boundary conditions.

Four different correlations have been made to show the dependence of the average Nussle number on the non-dimensional parameter, the modified Rayleigh and Prandtl numbers.

American Psychological Association (APA)

Mahdi, Ala A.& Husayn, Tahsin Ali& Jasim, Nabil Muhammad. 2008. Laminar natural convection of newtonian and non – newtonian fluids in a square enclosure. Engineering and Technology Journal،Vol. 26, no. 01, pp.74-91.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52261

Modern Language Association (MLA)

Mahdi, Ala A.…[et al.]. Laminar natural convection of newtonian and non – newtonian fluids in a square enclosure. Engineering and Technology Journal Vol. 26, no. 01 (2008), pp.74-91.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52261

American Medical Association (AMA)

Mahdi, Ala A.& Husayn, Tahsin Ali& Jasim, Nabil Muhammad. Laminar natural convection of newtonian and non – newtonian fluids in a square enclosure. Engineering and Technology Journal. 2008. Vol. 26, no. 01, pp.74-91.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-52261

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 87-88

Record ID

BIM-52261