Numerical study of solidification in cavity with the presence of natural convection

Other Title(s)

دراسه عدديه لعملية الانجماد في فجوه بوجود تيارات الحمل الطبيعي

Author

Muhammad, Wahid S.

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 28, Issue 06 (30 Apr. 2010), pp.1160-1168, 9 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2010-04-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

9

Main Subjects

Engineering & Technology Sciences (Multidisciplinary)
Physics

Topics

Abstract AR

أجريت دراسة طباقيه ببعدين لعملية حدوث التصلب (الانجماد) بوجود تيارات الحمل الطبيعي للماء.

و لقد اعتمدت طريقة المحتوى الحراري المسامية لنمذجة الموديل الرياضي الذي استخدم في المحاكاة الرقمية.

و عولجت المعادلات الرياضية الحاكمة باستخدام الشبكة الثابتة و بمساعدة تقنية الحجوم المحددة.

و تم اعتماد طريقة (SIMPLE) في حل معادلات الاستمرارية و الزخم و الطاقة للمادة النقية متغيرة الطور (الماء) الموضوعة في حيز مستطيل مبرد تم تبريد الفجوة من الأعلى فقط أو من الجانب الأيمن فقط أو الجانب الأيمن و الأعلى و الأسفل مع بعضهم.

في حالة التبريد من الأعلى كان الحد الفاصل للانجماد على شكل قطع مكافئ.

و في حالة التبريد من الجانب الأيمن أدت تأثيرات تغير الكثافة إلى حدوث دوامات غير اعتيادية أثرت على شكل الحد الفاصل للانجماد بسبب تداخل تيارات الماء البارد و الساخن.

و قد شوهد تغير في الكثافة ضمن حدود الحد الفاصل للانجماد في أغلب الحالات المدروسة.

و أوضحت النتائج التي تم الحصول عليها تطابق معقول مع نتائج عملية و أخرى نظرية لباحثين سابقين مع وجود بعض الفروقات القليلة في الحد الفاصل الثلجي.

و يمكن أعزاء هذه الاختلافات إلى النمذجة الفيزياوية لعملية انجماد الماء.

Abstract EN

A study of Laminar two dimensional transient solidification with time dependent natural convection in the melt is carried out.

The mathematical model for the numerical simulation is based on enthalpy porosity method.

The governing equations are descritized on a fixed grid by means of a finite volume technique. The (SIMPLE) procedure was adopted to solve mass, momentum and energy equations for pure phase change material (water) placed in a cooled rectangular cavity.

The cavity was cooled from top alone, right side wall alone, and right side wall with top and bottom walls together.

In the case of top cooling a parabolic shaped pattern of ice water interface was formed.

For the right side wall cooling the effect of density changes has led to an abnormal flow circulation which has moderately modified the heat balance of the freezing interface causing a colliding of cool and warm fluid layers.

A density variation was seen in the freezing interface region in most of the cases.

The results obtained show good agreement with experimental and numerical results of other researchers for pure convection with small discrepancies in the ice interface.

These discrepancies may be attributed to the physical modeling used for water freezing.

American Psychological Association (APA)

Muhammad, Wahid S.. 2010. Numerical study of solidification in cavity with the presence of natural convection. Engineering and Technology Journal،Vol. 28, no. 06, pp.1160-1168.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-63355

Modern Language Association (MLA)

Muhammad, Wahid S.. Numerical study of solidification in cavity with the presence of natural convection. Engineering and Technology Journal Vol. 28, no. 06 (2010), pp.1160-1168.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-63355

American Medical Association (AMA)

Muhammad, Wahid S.. Numerical study of solidification in cavity with the presence of natural convection. Engineering and Technology Journal. 2010. Vol. 28, no. 06, pp.1160-1168.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-63355

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Text in English ; abstract in Arabic and English.

Record ID

BIM-63355