عنوان المقالة:تحقيق للأداء الحراري لمنظومة تبريد هواء متصلة لمولدات كهرو-حرارية : نمذجة عددية بتأثير الزمن Investigating the thermal performance of air-cooling system integrated with TEC-Modules: Transient Numerical Simulation
طيف مجيد منصور , سيف واثق محمد علي علي الطريحي, حسام حكمت جبار
English Authors
Taif M. Majeed, Saif W. Mohammed Ali, Hussam H Jabbar
Abstract
الدراسة الحالية تمثل موديل عددي بتأثير الزمن لمنظومة تبريد هواء مباشرة غير تبخيرية متصلة بمولدات كهرو-حرارية بإستخدام برنامج الOpenFOAM V9. موديل ال TEC الرياضي طور باستخدام كود يدوي وأضيف الى المعادلات الأساسية كمصدر . ثلاث درجات حرارية استخدمت في الدراسة الحالية كدرجة حرارية أولية: قليلة حيث درحة الحرارة تصل الى 299 ،, ومتوسطة حيث درجة الحرارة تصل الى 309 ، وكبيرة حيث درجة الحرارة تصل الى319 ،. معامل حراري حديد اشتق في الدراسة الحالية يسمى نسبة الفيض الحراري HFR لتقييم أداء المنظومة الجديدة. بالإضافة, الفيض الحرارية المسلط على الجدار وفرق درجات الحرارة على طول القتاة العمودية كانت المعاملات الأساسبة للمقارنة. المنظومة الكاملة ركبت وقورنة مع مجموعة من الدراسات العملية والنظرية السابقة. المنظومة درست تحت تأثير سرع مختلفة: 0.75 , 1, 1,25, 1.5, 1.75 m/s. المقارنة مع الأعمال الأدبية السابقة تؤكد موثوقية العمل الدراسي الحالي.
Abstract
The current study represents a developed 3-D numerical transient model to a complete indirect non-evaporative cooling system integrated with an assisted TEC unit using OpenFOAM V.9 source code. The TEC model was developed using a hand-written code as a source added to the energy equation. The primary air temperature was a criterion to compare between three cases of environment's temperature: low mode (299 K), medium mode (309 K), and high mode (319 K). A new dimensionless factor called by Heat Flux Ratio (HFR) is derived to evaluate the thermal performance. In addition, wall heat flux and temperature difference along the vertical air channel were the parameters used for comparison. The complete system was constructed and validated according to number of experimental and theoretical studies from literature. Furthermore, all cases were tested under five different air inlet velocities: 0.75 m/s, 1 m/s, 1.25 m/s, 1.5 m/s, and 1.75 m/s. Results show that HFR values increase as time increases. In addition, it was found that HFR increases with the reduction in the velocity. Moreover, it was found that higher temperature difference can be reached at the lowest velocity (0.75 m/s) while the minimum difference would be at the highest velocity (1.75 m/s) with the error between modes doesn't pass (2.5%). On the other hand, the highest wall heat flux approached at the highest velocity (1.75 m/s) and vice versa where the error doesn't exceed (2.85%) between the modes. Finally, the validation shows good and acceptable agreement in COP values of the system with both experimental and theoretical works form literature where the error is ranged between (20.3% and 3.64%)
TEC modelingIntegrated-air conditioning system with TECNumerical study of TEC modelTEC units For space coolingTEC as CPU coolerPeltier and Seebeck effect
سيف واثق محمد علي علي الطريحي | Saif Watheq Mohammed Ali Alturaihi | 2655