ISSN:
1432-1181
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
,
Physics
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Diese Arbeit zeigt eine numerische Studie über den Einfluß der Wärmeleitung an der Wandoberfläche auf die laminare Mischkonvektion in der thermischen Eintrittszone von horizontalen, rechteckigen Kanälen. Neben der RayleighzahlRa und dem Kanalverhältnis γ von Breite zu Höhe, spielt der WärmeleitungsparameterK=k w t/(k f D e ) eine wichtige Rolle im Wärmetransport. Ein numerisches Verfahren der Lösungsauswertung der Wirbel-Geschwindigkeits-Gleichung ist entwickelt worden, um bestehende Differenzial-Gleichungssysteme zu lösen, die als Randbedingung gekoppelt sind die Wärmeleitung der Wandoberfläche berücksichtigen. Das lokale Reibungsfaktorverhältnis und Nusseltzahlvariationen sind fürPr=0,7,Ra=104, 3×104 und 105 und γ=0,2, 0,5, 1, 2 und 5 undK=0,01, 0,1 und 1 aufgezeigt. Der Einfluß der Wärmeleitung an der Wandoberfläche auf die Nusseltzahl ist als sehr bedeutend angesehen worden, wenn der Wert von γ kleiner als 1 ist. Die asymptotischen Lösungen fürz → ∞ sind mit den vorhandenen numerischen Ergebnissen verglichen worden und dabei wurde eine gute Übereinstimmung festgestellt.
Notes:
Abstract This paper presents a numerical study of the effect of peripheral wall heat conduction on laminar mixed convection in the thermal entrance region of horizontal rectangular channels. In addition to the Rayleigh numberRa and the channel aspect ratio (width-to-height) γ, the wall heat conduction parameterK=k w t/(k f D e ) plays an important role in heat transfer. A numerical method of solution utilizing the vorticity-velocity formulation is developed to solve the system of governing partial differential equations coupled with the boundary condition equation considering peripheral wall heat conduction. Local friction factor ratio and Nusselt number variations are shown forPr=0.7,Ra=104, 3×104, and 105, γ=0.2, 0.5, 1, 2 and 5,K=0.01, 0.1 and 1. The effect of peripheral wall heat conduction on Nusselt number is found to be significant when the value of γ is less than 1. The asymptotic solutions forz→∞ are compared with the existing numerical results and good agreement is indicated.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01590110
Permalink