Experimental investigation utilizing thermal image technique to the heat transfer enhancement using oscillated fins

• Published in: Journal of Engineering Vol. 19; no. 2; pp. 280 - 297
• Main Authors: Husayn, Ihsan Yahya, Ammuri, Karimah Ismail, Mutashshar, Diya Ghanim
• Format: Journal Article
• Language: Arabic; English
• Published: Baghdad, Iraq University of Baghdad, College of Engineering 2013
• Subjects: Heat; Infrared imaging; Transmission
• ISSN: 1726-4073; 2520-3339

Heat transfer around a flat plate fin integrated with piezoelectric actuator used as oscillated fin in
laminar flow has been studied experimentally utilizing thermal image camera. This study is performed
for fixed and oscillated single and triple fins. Different substrate-fin models have been tested, using fins
of (35mm and 50mm) height, two sets of triple fins of (3mm and 6mm) spacing and three frequencies
applied to piezoelectric actuator (5, 30 and 50HZ). All tests are carried out for (0.5 m/s and 3m/s) in
subsonic open type wind tunnel to evaluate temperature distribution, local and average Nusselt number
(Nu) along the fin. It is observed, that the heat transfer enhancement with oscillation is significant
compared to without oscillation for low air inlet velocity. Higher thermal performance of triple fins is
obtained compared to the single rectangular fin, also triple fins with (height=50mm and fin
spacing=3mm) gives better enhancement as compared to other cases. This work shows that the
piezoelectric actuator when mounted on the rectangular fins shows great promise for enhancing the
heat transfer rate.
دراسة تجريبية لانتقال الحرارة حول زعانف مندمجة مع (Piezoelectric Actuator) تستخدم كزعانف متذبذبة في جريان طباقي بالاستفادة من الكامرة الحرارية. أنجزت هذه الدراسة لزعانف ثابتة و متذبذبة و كذلك منفردة و ثلاثية. و اختبرت نماذج متعددة من الزعانف بارتفاع (35 ملم و 50 ملم) و مجموعتين من النماذج للزعانف الثلاثية مع مسافات بين الزعانف (3 ملم و 6 ملم) و كذلك استخدمت ثلاث ترددات لل (Piezoelectric Actuator) و هي (5 و 30 و 50 هيرتز). و أجريت كل الاختبارات ل (0.5 م/ثا و 3 م/ثا) في نفق هوائي نوع مفتوح لحساب توزيع درجات الحرارة و كذلك حساب عدد نسلت الموقعي و المعدل خلال الزعنفة .يلاحظ تحسن مهم في انتقال الحرارة مع الذبذبة مقارنة مع الزعانف بدون ذبذبة للسرع القليلة لدخول الهواء. و نحصل على انتقال حرارة عالي مع الزعانف الثلاثية مقارنة مع الزعنفة المنفردة.