وثيقة

Convective heat transfer in a fluid saturated porous medium

الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2018
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
A theoretical study of buoyancy-driven flow and natural convection heat transfer in a fluid saturated porous medium in conditions of thermal stratification has been numerically studied in this thesis. A large number of investigations dealing with such types of flows have been reported in the literature due to a variety of applications in science, engineering and industry. As far as the theoretical investigations of flows in porous media are concerned, various flow models have been used by researchers such as the classical Darcy, Brinkman and Forchheimer models. Unsteady natural convection flow and heat transfer inside a right angle trapezoidal enclosure filled with a fluid saturated porous medium has been investigated numerically. The left and bottom walls of the trapezoidal enclosure are kept at constant temperature Th and To respectively with Th > To, while the temperature for the right wall. varies as To = To + By where B is the gradient of Tc and the upper wall is insulated. To solve the governing partial differential equations we convert them into a non-dimensional form using a suitable transformation of variables. The simulation is carried out through the pde solver COMSOL Multiphysics which uses the Galerkin weighted residual based finite element method. Particular efforts have been focused on the effects of time, Rayleigh number, thermal stratification parameter, porosity of the porous medium, different solid matrix of the porous medium (glass ball, aluminium foam and sandstone), various fluids (water, kerosene and engine oil) on the average Nusselt numbers, streamlines and isotherms. The obtained results show that heat transfer rate is an increasing function of the Rayleigh number and decreasing function of the other considered key parameters which are thermal stratification parameter, porosity and aspect ratio. It is also found that the average Nusselt number for aluminum foam with engine oil is much higher than that of the others types of flows in porous media.
الملخص العربي
في هذه الدراسة لقد قمت بدراسة تحليلية للتدفقات التي تحدث في وسط مسامي نظرا لما يتمتع به هذا المجال من أهمية كبيرة في مختلف التطبيقات الجيوفيزيائية والصناعية، فهو محور اهتمام الكثير من العلماء، حيث تم تناوله بشكل موسع في الدراسات السابقة. تم استخدام الكثير من النماذج الرياضية لدراسة حركة التدفقات في الأوساط المسامية مثل قانون دارسي)، ونموذج (برنکمان) و (فورشيمر)
وقد تم دراسة الحمل الحراري والنقل الحراري في النموذج باستخدام طريقة التحليل العددي. النموذج الذي تم دراسته عبارة عن شبه منحرف قائم الزاوية، كان الجدار في الجهة اليسرى والجهة السفلى يحتويان على درجة حرارة ثابتة بينما المدار الايمن متغير درجة الحرارة والجدار العلوي عازل للحرارة. تم استخدام طريقة جلركن الحل المعادلات التفاضلية الجزئية باستخدام التحويلات المناسبة وحلها عددیا باستخدام برناج کومسول ملتيفيزكس والمرتبط ببرنامج مات لاب. كما تم دراسة تأثير عدد ریلی والتقسيم الحراري والوسط المسامي والسوائل على النقل الحراري. وقد أظهرت النتائج زيادة النقل الحراري بزيادة عدد ريلي ونقصانها بزيادة العوامل الأخرى. كما أنها وجدت أن الوسط المسامي (رغوة الألمنيوم مع زيت المحرك) يعطي أعلى متوسط نسلت مقارنة بالأوساط الأخرى.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية

مواد أخرى لنفس المؤلف

الرسائل والأطروحات الجامعية
2
0
Al-Amriyah, Kawkab Abdullah Nabhan.
Sultan Qaboos University.
2023

مواد أخرى لنفس الموضوع

مقالات الدوريات
7
0
Jha, Basant K.
College of Science, Sultan Qaboos University.
2020
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Alawi, Younes Awadh Marhoun.
Sultan Qaboos University
2012
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al Balushiyah, Latifa Mahrab Abdul Qader.
Sultan Qaboos University
2015
الرسائل والأطروحات الجامعية
0
0
Al-Hassaniyah, Khadija Abdullah Mohammed.
Sultan Qaboos University
2017