المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9838 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Numerical Study of Forced Convective Heat Transfer on Horizontal Flat Plate

الملخص
تم نظرياً دراسة عدد نسلت فوق صفيحة مسطحة باستخدام برنامج انسس. وتم اختبار انتقال الحراري القسري في حالتي ثبوت درجة الحرارة وثبوت معدل تدفق الحرارة مع اخذ بعين الاعتبار اختلاف شكلي التدفق مرة تدفق طبقي ومرة أخرى تدفق مضطرب. الموائع التي تم استخدامها في هذه الدراسة هي الهواء، ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، كما ان سماكة الطبقة الحدية المستخدمة في هذه الدراسة 2 سم للتدفق الطبقي و 3.4 سم للتدفق المضطرب. وقد تم مقارنة هذه النتائج بالنتائج المتحصل عليها من الدراسات السابقة وأظهرت هذه المقارنات وجود تشابه كبير بين النتائج بحيث كانت نسبة الخطأ لا تتجاوز 1.03 % للتدفق الطبقي و4.44 % للتدفق المضطرب في حالة ثبوت درجة الحرارة، أما في حالة ثبوت معدل تدفق الحرارة فإن نسبة الخطأ كانت 1.84 % للتدفق الطبقي و5.5 % للتدفق المضطرب. كما أظهرت النتائج زيادة سماكة الطبقة الحرارة الحدية مع زيادة المسافة من حافة الصفيحة. بشكل عام أظهرت المقارنات توافق عالي بين النتائج الحالية والنتائج السابقة.
Abstract
In this study, numerical estimations of local Nusselt number along flat plate are examined. ANSYS CFD software was used to construct, solve and present problem. Two types of convective heat transfer simulations were carried out namely, laminar and turbulent flow over an isothermal plate and laminar and turbulent flow over plate at constant heat flux. A CFD model was adopted to simulate convection in air, CO2 and water vapor. The boundary-layer thickness was used for laminar and turbulent 2 cm and 3.4 cm respectively. The results showed that the local Nusselt number differed by 1.03 % for laminar flow and 4.44 % for turbulent flow from published data for isothermal plate simulations, as for constant heat flux simulations the local Nusselt number differed from published data by 1.84 % for laminar flow, and 5.5 % for turbulent flow. The result also tells us that the boundary-layer thickness for laminar and turbulent flow increase with distance from the leading edge of the flat plate. The results were in very good agreement with the published data for correlation equation of local Nusselt number. Keywords: correlation equation, isothermal plate, constant heat flux, laminar & turbulent flow.