Computational analysis of turbulent natural convection in water filled tall enclosure
In this study, the turbulent buoyancy driven fluid flow and heat transfer in a differentially heated rectangular enclosure filled with water is quantified numerically. The two dimensional governing differential equations are discretized using the finite volume method. SIMPLE algorithm is employed to...
Saved in:
| Published in: | Journal of Engineering Vol. 19; no. 11; pp. 1467 - 1482 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Journal Article |
| Language: | Arabic English |
| Published: |
Baghdad, Iraq
University of Baghdad, College of Engineering
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Get full text |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | In this study, the turbulent buoyancy driven fluid flow and heat transfer in a differentially heated rectangular enclosure filled with water is quantified numerically. The two dimensional governing differential equations are discretized using the finite volume method. SIMPLE algorithm is employed to obtain stabilized solution for high Rayleigh numbers by a computational code written in FORTRAN language. A parametric study is undertaken and the effect of Rayleigh numbers (1010 to 1014), the aspect ratio (30, 40 and 50), and the tilt angle (10o to 170o) on fluid flow and heat transfer are investigated. The results of the adopted model in the present work are compared with previously published results and a qualitative agreement and a good validation is obtained. Results show that the fluid circulation and temperature fields are strongly affected by the enclosure tilt angle and Rayleigh Number.
تم في هذه الدراسة تقييم عددي لانتقال الحرارة و جريان المائع المضطرب و المتحرك بدافع قوة الطفو في حيز مستطيل مملوء بالماء ذو جدارين مسخنين بدرجتي حرارة مختلفتين. اعتمدت طريقة الحجوم المحددة في معالجة المعادلات التفاضلية الحاكمة ثنائية البعد. تم تطبيق منهجية SIMPLE للوصول الى حل مستقر و لقيم عدد رايلي عالية باستخدام برنامج حسابي بلغة فورتران. إجراء دراسة لتأثير عدة متغيرات على جريان المائع الحرارة و من هذه المتغيرات عدد رايلي (يتراوح بين 1010 إلى 1014)، و النسبة الباعية (40، 30 و 50) و زاوية ميل الحيز (من 10o إلى 170o). بينت مقارنة نتائج النموذج العددي المتبع في هذا العمل مع تلك المنشورة في بحوث سابقة توافقا جيدا. أظهرت النتائج أن تدوير المائع و توزيع درجات الحرارة تتأثر كثيرا بزاوية ميل الحيز و بعدد رايلي. |
|---|---|
| ISSN: | 1726-4073 2520-3339 |