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 Wärmeübertragung bei gleichzeitiger freier Konvektion und Strahlung in ein Fluid wurde in den letzten Jahren stärker beachtet. Die meisten der bisherigen Arbeiten beschäftigen sich jedoch mit Gasen, während hier Flüssigkeiten behandelt werden. Es werden Berechnungen durchgeführt für eine absorbierende kalte Fluidschicht an einer nicht emittierenden, nicht reflektierenden strahlungsdurchlässige Platte. An der äußeren Oberfläche erfolgen Wärmeverluste an die Umgebung. Die beschreibenden Differentialgleichungen werden dimensionslos dargestellt, die Lösung ist dann von folgenden Parametern abhängig: Dem Absorptionsgrad der Platteα p; der dimensionslosen Längekoordinate der Platteζ; der Prandtl-Zahl der FlüssigkeitPr und dem dimensionslosen Wärmeverlustkoeffizienten an die UmgebungN c. Eine örtliche Nichtähnlichkeitslösung wird angewandt, um Lösungen fürPr=6,5 und einen großen Bereich von αp,C und Nc zu erzielen. Die Ergebnisse zeigten, daß Geschwindigkeits- und Temperaturprofil nicht ähnlich sind und bei kleinen C stark von αp beeinflußt werden. Für große Werte von ζ nimmt der Einfluß von αp ab und für eine Platte ohne Wärmeverluste werden die Geschwindigkeitsprofile ähnlich, d. h. unabhängig von ζ. Der Wärmeverlust von der äußeren Oberfläche der Platte verursacht eine Verschiebung des Temperaturmaximums im Fluid von der Platte weg. Die Ergebnisse zeigen auch, daß der örtliche Wärmeübergangskoeffizient bei Platten ohne Wärmeverluste von der örtlichen Grashof-Zahl mit der Potenz 0.185 abhängt.
Notes:
Abstract Heat transfer by simultaneous free convection and radiation in a participating fluid has received some attention during the past few years. However most of the previous work has been focussed on gases. The present work investigates the problem of combined radiation and natural convection in liquids. Analysis are given for an optically thick cold fluid layer adjacent to a non-emitting and non-reflecting radiation-transmitting plate. The external surface of the plate is subjected to heat loss to surroundings. The governing differential equations are transformed to a dimensionless form where the solution becomes dependent on the following parameters: the plate absorpitivity,α p; the dimensionless distance along the plate,ζ; the fluid Prandtl number,Pr; and dimensionless heat loss coefficient to surrounding,N c. A local non-similar technique is adopted to obtain solutions atPr=6.5 and at a wide range ofα p,ζ, andN c. The results showed that both velocity and temperature are non-similar and they are greatly affected by the value ofα p whenζ is small. At large values of f the effect ofα p diminishes and for a plate without heat loss the velocity becomes similar, i.e. independent of C The heat loss from the external surface of the plate causes the maximum temperature of the fluid to depart far from the plate. The results also showed that for plates without heat loss the local heat transfer coefficient from the plate depends on the local Grashof number to the power 0.185.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01450263
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