الملخص
يتناول البحث دراسة عملية لانتقال الحرارة بالحمل الحر لجريان الهواء الطباقي في داخل أنبوب دائري شاقولي باستخدام شرط ثبوت الفيض الحراري ولمدى تغير لرقم رايـلي (RaL) من (*108 6.9 ) إلى (9*10 5). ُصمم الجهاز العملي لإيجاد تأثير طول المقيد (restriction) الموضوع في مدخل الأنبوب وفي الموقع العلوي لأنبوب التسخين, على درجة الحرارة على طول سطح الأنبوب المسخن وكذلك على معامل انتقال الحرارة وبالتالي على تغير رقم نسلت الموقعي (Nux) والمعدل . الجهاز العملي المستخدم يتكون من أنبوب من الالمنيوم مسخن حرارياً بطول ( 900mm) وبقطر داخلي (30mm). مقيدات الدخول تتضمن أنبوب دائري أسطواني له نفس القطر الداخلي لأنبوب التسخين ولكن بأطوال(, 1500 mm, 1200 mm, 900 mm, ,600 mm1800 mm),
لقد وجد من خلال النتائج العملية أن درجة الحرارة على طول سطح الأنبوب تكون أعلى ما يمكن للمقيد الذي طوله (1800 mm) وتكون اقل ما يمكن للمقيد الذي طوله (1200 mm). أظهرت النتائج أن قيم رقم نسلت الموقعي (Nux) والمعدل تكون أعلى ما يمكن للمقيد الذي طوله (1200 mm) وتكون اقل ما يمكن في حالة المقيد الذي طوله (1800 mm). لقد تم الحصول على معادلات تجريبية (empirical equations ) بشكل (Log) ضد ) (Log لكل حالة من الحالات المستخدمة في البحث وكذلك تم الحصول على معادلة عامة تربط جميع الحالات.
المراجع
Al-Arabi M.; Khamis M. and Abd-ul-Aziz, (1991)”Heat Transfer by Natural Convection from the Inside Surface of a Uniformly Heated Vertical Tube”. Int. J.Heat and Mass, Vol.34, No.4/5, pp.1019-1025.
Chang C. J.; Lin T. F. and Yan W. M. (1986) “Natural convection flows in a vertical, open tube resulting from combined buoyancy effects of thermal and mass diffusion” International J. of Heat and Mass Transfer ,Vol.29, No.10, pp.1543-1552.
Dyer J.R., (1975)”The Development of Laminar Natural Convective Flow in a Vertical Uniform Heat Flux Duct”. Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol.18, pp.1455-1465.
Fukusako S. and Takahashi M. (1991) “Free convection heat transfer of air-water layers in a horizontal cooled circular tube“ Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 34, No. 3, pp.693-702
He Y. L.; Tao W. Q.; Qu Z. G. and Chen Z. Q. (2004)“Steady natural convection in a vertical cylindrical envelope with adiabatic lateral wall “Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 47, No. 14-16, pp.3131-3144.
Hess C.F. and Miller C.W., (1979)” Natural Convection in a Vertical Cylinder Subject to Constant Heat Flux”. Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol.22, No.3, pp.421- 430.
Holman J.P. (2001) “Experimental Methods for Engineers” 7th Edition, McGraw-Hill International Edition, New York, USA.
Incropera F. P. and DeWitt D. P. (2003) “Fundamentals of Heat and Mass Transfer” 5th Edition. John Wiley & Sons Inc, New York.
Kakac S. (1987), The Effect of Temperature Dependent Fluid Properties on Convective Heat Transfer, In Handbook of Single-Phase Heat Transfer (edited by Kakac S., Shah R. K. and Aung W.), pp.18.1-18.56. John & Wiley, New York.
Kokugan T. and Kinoshita T., (1975) ”Natural Convection Flow Rate in a Heated Vertical Tube”. J. of the Chemical Engineering of Japanese, Vol. 8, No.6, pp.445-450.
Kuan-Tzong Lee (October 2000 )“Fully developed laminar natural convection heat and mass transfer in partially heated vertical pipe“ Int. Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 27, No. 7, pp.995-1001.
McAdams, (1954) “Heat Transmission”, McGraw-Hill International Edition, New York, USA.
Martin B. W. (1965) “Free convection limits in the open thermosyphon” Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 8, No.1, pp.19-25
Moawed M. (2005) “Experimental investigation of natural convection from vertical and horizontal helicoidal pipes in HVAC applications “ Energy Conversion and Management ,Vol. 46, No.18-19, pp.2996-3013.
Oliver D. R. (1962) “The effect of natural convection on viscous-flow heat transfer in horizontal tubes “Chemical Engineering Science ,Vol. 17, No.5, pp.335-350.
Popiel C. O. and Wojtkowiak J. (2004) “Experiments on free convective heat transfer from side walls of a vertical square cylinder in air” Experimental Thermal and Fluid Science, Vol.29, No.1 , pp.1-8.
Salman Y.K. and Mohammed H.A. (2005) “The effect of restriction shape on laminar natural convection heat transfer in a vertical circular tube” Al-Khawarizmi Engineering Journal, Vol. 1, pp.83-100.
Selver R., Kamotani Y., Ostrach S., (1998) “Natural Convection of A Liquid Metal in Vertical Circular Cylinders Heated Locally From the Side” J. of Heat Transfer ASME Transactions, Vol.120, pp. 108-114.
Shenoy, A. V. (1984)“Natural convection effects on heat transfer to power-law fluids flowing under turbulent conditions in vertical pipes” Int. Communications in Heat and Mass Transfer ,Vol.11, No.5, pp.467-476.
Shigeo K. and Adrian B. (1980)“Experimental study of natural convection in a horizontal cylinder with different end temperatures” Int. J. of Heat and Mass Transfer ,Vol. 23, No.8, pp. 1117-1126.
Vinokurov V. F., Volkov S.V., Martynenko O. G., Khramtsov P. P. and Shikh I. A. (1993) “Some aspects of free-convective heat transfer in eddy flow through a horizontal tube” Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol.36, No.18 , pp.4487- 4491.
Wojciech T. K. (2000) “Natural convection heat transfer around horizontal tube in vertical slot “ Int. J. of Heat and Mass Transfer ,Vol. 43, No.3 ,pp. 447-455.
Yan W. M. and Lin T. F. (1991)“Theoretical and experimental study of natural convection pipe flows at high Rayleigh number” Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol.34, No.1, pp.291-303.
Yissu W. (1995) “Laminar Natural Convection in Vertical Tubes with One End Open to a Large Reservoir” Int. J .of Heat Transfer, Vol. 56-06, Section: B, pp.3411.
Cengel Y.A. (2004) “Heat Transfer a Practical Approach” McGraw-Hill International, 3rd edition, New York, USA.
حقوق الطبع والنشر: يحتفظ مؤلفو الوصول المفتوح بحقوق الطبع والنشر لاعمالهم، ويتم توزيع جميع مقالات الوصول المفتوح بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط، بشرط ذكر العمل الأصلي بشكل صحيح. إن استخدام الأسماء الوصفیة العامة، والأسماء التجاریة، والعلامات التجاریة، وما إلی ذلك في ھذا المنشور، حتی وإن لم یتم تحدیدھ بشکل محدد، لا یعني أن ھذه الأسماء غیر محمیة بموجب القوانین واللوائح ذات الصلة. في حين يعتقد أن المشورة والمعلومات في هذه المجلة صحيحة ودقيقة في تاريخ صحتها، لا يمكن للمؤلفين والمحررين ولا الناشر قبول أي مسؤولية قانونية عن أي أخطاء أو سهو قد يتم. لا يقدم الناشر أي ضمان، صريح أو ضمني، فيما يتعلق بالمواد الواردة في هذه الوثيقة.