الملخص
تم فى هذا البحث دراسة الحمل المختلط للانسياب الرقائقى في أنابيب نصف دائرية ومائلة بزاوية إلى أعلى (سطحها المستوى في الاتجاه العمودي) وذلك بتطبيق حرارة منتظمة محورياً وفيض حراري منتظم محيطياً (H2) تَمت دراسة هذه الأنابيب في حالتي الوضع الأفقي والوضع المائل بزاوية 30 درجة عن طريق تحليل المعادلات الحاكمة للسرعات ودرجات الحرارة تحليلها عددياً باستعمال طريقة (Finite–control volume approach ). فيما يتعلق بنتائج إنتقال الحرارة فقد تم الحصول عليها للحالتين بإدخال متغيرات مثل زوايا الميول (o0، o30) و7 =Pr و 500 =Re وقيم عديدة لرقم Grashof. أوضحت نتائج توزيع السرعات ودرجات الحرارة وحرارة الجدار الأنبوب ورقم Nusselt وأن تأثير الزاوية ( o30 = α ) مهم لأنبوب نصف دائري الشكل نظراً لاختفاء الطبقات الحرارية عند ميول الأنبوب إلى أعلى وخاصة عند أعلى قيمة لرقم Grashof مما نتج عنه زيادة كبيرة في رقم Nusselt. أما بالنسبة لوضع الأنبوب أفقياً فإن زيادة رقم Grashof ليس له تأثير ملحوظ على إختفاء الطبقات الحرارية نتيجة للتغير القوى في درجات حرارة حول محيط الأنبوب.
ABSTRACT
Laminar mixed convection in semicircular ducts inclined upward (with the flat wall in a vertical position) is investigated for the case of uniform heat input axially with uniform wall heat flux circumferentially, H2. Two inclinations are considered in this study, the horizontal orientation and 30o inclination. The governing equations for the velocity and temperature are solved numerically by using a finite control volume approach. Results of the heat transfer characteristics are obtained for the two cases using input dimensionless parameters, such as the inclination angle (0o and 30o), Pr = 7, Re = 500, and a wide range of Grashof number. These computed results include the velocity and temperature distributions, wall temperature, and Nusselt number. The influence of inclination (α = 30o) is found to be important in semicircular ducts due to the disappearance of the thermal stratification with this upward inclination, particularly at high Grashof number. As a result, a significant increase in Nusult number is noticed. For the horizontal case, however, increasing Grashof number has no observable effect on the disappearance of the thermal stratification due to the strong variation in the wall temperature around the circumference.
