Investigation of heat transfer in a rectangular packed duct with constant heat flux and asymmetrical wall temperatures

(1995) Investigation of heat transfer in a rectangular packed duct with constant heat flux and asymmetrical wall temperatures. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
10137.pdf

Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

تم اجراء تجربة على انتقال الحرارة بالحمل في وعاء مستطيل كبير الحجم محشو بحلقات اسطوانية من البلاستيك المقوى . التجربة اجريت بامداد السطح العلوي للوعاء بكمية حرارة ثابتة تتراوح ما بين 50 إلى 550 واط/م2 ورقم رينولدز يتراوح ما بين 1000 إلى 5500 في وعاء كبير الحجم بنسبة عرض/ ارتفاع = 8 . في التجربة تم قياس كمية الحرارة الموجهة ، كمية الهواء الداخل ، انخفاض الضغط وتزويع درجة حرارة الهواء داخل الوعاء . كما تم اجراء تجارب أخرى وتحت نفس الظروف في وعاء خالي للمقارنة بين الأداء الحراري للوعاء المحشو والخالي معاً . من خلال التجارب تم ملاحظة أن قيمة رقم نسلت تزيد ملحوظة بزيادة رقم زينولدز . بنا على نتـائج التجارب في الوعاء المحشو تم استنباط علاقة رياضية تربط ما بين رقم رينولدز ورقم نسلت . أيضاً تم ملاحظة أن قيمة رقم نسلت في الوعاء المحشو تزيد حوالي 6 مرات عن ماهي عليه في الوعاء الخالي . في هذا البحث تم إعداد علاقات رياضية لمحاكاة انخفاض الضغط ، توزيع سرعة ودرجة حرارة الهواء داخل الوعاء المحشو . كما تم مقارنة نتائج درجة حرارة الهواء ومعامل انتقال الحرارة بين الحائط والهواء المستنبطة من حل المعادلات الرياضية مع نتائج التجارب ، حيث ثبتت فعالية العلاقات الرياضية في محاكاة الأداء الديناميكي والحراري للوعاء المحشو في حدود الظروف المستخدمة في التجارب .

English Abstract

An experiment has been carried out for forced convection of air in a rectangular packed duct with large Rashing rings hard plastic packing. The experiments were conducted for a constant heat flux ranging from 50 to 550 W/m2 and Reynolds number ranging from 1000 to 5500 in a large rectangular channel of an aspect ration W/H = 8. Heat supplied, air mass flow rate, pressure drop and temperature distribution inside the channel were measured. Experiments under the same operating condition and without packing has been carried out for comparison between empty and packed channel thermal performance. It is found that the value of Nu increases considerably in the packed channel as Re increases in the range of operating conditions considered in the study. Based on the experimental results, a correlative equation for Nu in terms of Re has been obtained as, Nu=0.8334 Re0.6836. It is also found that the value of Nu is about 6 times higher in the packed channel than in the empty one. For predicting the pressure drop, velocity and temperature distribution in the packed channel a numerical simulation model has been developed. The comparison between the experimental and the predicted results for the air temperature distribution and Nu has shown a good agreement within the range of operating conditions considered in the study.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemical Engineering
Divisions: College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor: Al-Ali, Habib H.
Committee Members: Demirel, Ysar and Fatehi, Ashraf I. and Lawal, Adenyi W.
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 16:57
Last Modified: 01 Nov 2019 16:57
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/10137