You are here

Home » Content

MANYETİK VE ELEKTRİK ALANLARIN TAŞINIMLA ISI GEÇİŞİNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

A Numerical Examination of the Effects of Magnetic and Electric Fields on Convection Heat Transfer

Journal Name:

  • Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

Publication Year:

  • 2009

Key Words:

Keywords (Original Language):

Author NameUniversity of AuthorFaculty of Author
Abstract (2. Language): 
Flow velocities of fluids change due to the effects of magnetic fields, thus affecting heat convection. This study investigates simultaneous effects of electric and magnetic fields on heat convection inside a horizontal cylindrical pipe. Momentum, continuity and temperature equations, which include electromagnetic forces acting on the fluid, are employed in the study. Momentum and continuity equations, which are written in cylindrical system, are analytically solved assuming that pressure gradient and physical properties of the fluid are constant, and velocity is obtained. The obtained velocity is combined with the energy equation and numerically solved according to electric field intensity, magnetic field induction and physical properties of the fluid; then, temperatures in pipe cross-section are found. Nusselt numbers are calculated by using these temperatures. According to results of the numerical solution, it is observed that velocities and temperatures change depending on the flow and direction of the electric field when effects of perpendicularly located electric and magnetic fields are increased. It is determined that while velocity, temperature and Nusselt number increase for a fluid that is cooled in a pozitive electric field and, velocity, temperature and Nusselt number decrease for a negative electric field.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language): 
Manyetik alanın etkisiyle akışkanların hızları değişmekte, dolayısıyla ısı taşınımı da etkilenmektedir. Bu çalışmada yatay silindirik bir boruda, ısı taşınımına elektrik ve manyetik alanların birlikte etkileri incelenmiştir. Çalışmada akışkana etkiyen elektromanyetik kuvvet içeren momentum denklemi, süreklilik ve enerji denklemleri kullanılmıştır. Silindirik sistemde yazılan momentum ve süreklilik denklemleri, basınç değişimi ile akışkanın fiziksel özelliklerinin sabit kaldığı kabul edilerek analitik olarak çözülmüş ve hız ifadesi elde edilmiştir. Elde edilen hız ifadesi, enerji denklemi ile birleştirilerek elektrik alan şiddetine, manyetik alan indüksiyonuna ve akışkanın fiziksel özelliklerine göre sayısal olarak çözülerek boru kesitindeki sıcaklıklar bulunmuştur. Yapılan sayısal çözüm sonuçlarına göre akışa ve birbirine dik olarak yöneltilen elektrik ve manyetik alanların etkileri artırıldığında elektrik alanın yönüne bağlı olarak hız ve sıcaklıkların değiştiği görülmüştür. Pozitif yöndeki ( UxB çarpımının tersi yönde) elektrik alanda soğutulan bir akışkan için hızda, sıcaklıklarda ve Nusselt sayısında artmalar, negatif yöndeki ( UxB çarpımı yönünde) elektrik alanda hız, sıcaklık ve Nusselt sayılarında azalmalar olduğu tespit edilmiştir.
FULL TEXT (PDF): 
PDF icon arastirmax-manyetik-elektrik-alanlarin-tasinimla-isi-gecisine-etkisinin-sayisal-olarak-incelenmesi.pdf
  • 1
1-10
  • Turkish

REFERENCES

References: 

1. Aldaş, K. ve Karabulut, H. (2001) Yatay bir boru Üzerindeki Laminer Film Yoğuşmasının Silindirik ve Kartezyen
Sınır Tabaka Denklemleriyle Simülasyonu, Politeknik Dergisi, 4 ( 2), 53-60.
2. Bird, R. B., Stewart, W. E., ve Lightfoot, E. N., (2002) Transport Phenomena, John Wiley, New York.,
3. Damseh, R.A., Duwairi, H.M. and Al-odat, M. (2006) Similarity Analysis of Magnetic Field and Thermal
Radiation Effects on Forced Convection Flow, Turkish J. Eng. Env. Sci., 30, 83-89.
4. Ghaddar, N. (1999) Turbulent hydromagnetic Flow in bottom-heated thermosyphonic closed loop, Energy
Conversion & Management, 40, 1341-1356.
5. Gardner, R.A. 1968 Laminar pipe flow in a transverse magnetic field with heat transfer, Int. J. Heat Mass
Transfer, 11 (6), 1076-1081.
6. Halıcı, F., Gündüz, M. (1998) Örneklerle Isı Geçişi, Sakarya Üniversitesi.
7. Ji, H.C. and Gardner, R.A. (1996) Numerical Analysis of Turbulent Pipe Flow in a Transverse Magnetic
Field, Int. J. Heat Mass Transfer, 40 (8), 1839-1851.
8. Mahmud, S. and Fraser, R.A. (2007) Visualizing energy flows through energy streamlines and pathlines,
International Journal of Heat and Mass Transfer, 50 (19-20), 3990-4002.
9. Mittal, M.L. (1964) Heat transfer by laminar flow in a circular pipe under transverse magnetic field, Int. J.
Heat Mass Transfer, 7 (2), 239-246.
10. Racabovadiloğlu, Z. ve Atik, K. (2005) Isı Taşınımına Manyetik Alanın Etkisinin Sayısal İncelenmesi, KSÜ.
Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2), 43-47.
11. Smolentsev, S., Morley, N., Freeze, B., Miraghaie, R., Nave, J.C., Banerjee, S., Ying, A. and Abdou, M.
(2004) Thermofluid modeling and experiments for free surface flows of low-conductivity fluid in fusion
systems, Fusion Engineering and Design, 72, 63–81.
12. Targ, S.M. (1951) Laminer akışların temel problemleri (Rusça), Moskova.
13. Tastoush, B. and Al- Odat, M. (2004) Magnetic Field Effect on Heat and Fluid Flow Over a Wavy Surface
With a Variable Heat Flux, J. Of Magnetism and Magnetic Materials, 268, 357-363.
14. Umeda, N. and Takahashi, M. (2000) Numerical analysis for heat transfer enhancement of a lithium flow
under a transverse magnetic field, Fusion Engineering and Design, 51–52, 899–907.
15. Yüncü, H. ve Kakaç, S. (1999) Temel Isı Transferi, Ankara.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com