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 Eine transiente freie Konvektion, die durch abruptes Erhitzen einer vertikalen Wand in einem Rechteckgehäuse verursacht wird und sich in einem zeitabhängigen, beschleunigten Gravitationsfeld befindet, wurde untersucht. Während des Rechenprozesses wurde ein zusätzliches Finite-Element-Verfahren angewandt, um die bestehenden Gleichungen zu lösen. Der Faktor der zeitabhängigen Gravitationsbeschleunigung ist in der Rayleigh-Zahl enthalten. Dabei wurden zwei verschiedene Bereiche in Betracht gezogen, und zwar einmal von 105 über 106 bis − 105 und das andere Mal von 104 über 105 bis −104. Da die Veränderungen des Strömungsfeldes und der Temperaturverteilung des Fluids im Rechteckgehäuse kompliziert und nicht vorher bestimmbar sind, wurden für die Ermittlung des Wärmeübertragungsmechanismus während des transienten Prozesses, die Isotherme, die Strömungslinien und die zeitabhängige Wärmeübertragungsrate untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß die Übereinstimmung der Wärmeübertragungsrate dieser Untersuchung mit denen der quasi-stationären, hauptsächlich von der Reaktion der Variationsrate der Grenzschicht entlang der vertikalen Wände zu der von der zeitabhängigen Gravitationsbeschleunigung, abhängt.
Notes:
Abstract A transient natural convection caused by abruptly heating of a vertical wall in a square enclosure which is under time-dependent gravitational acceleration field is studied numerically. During the computing process, a penalty finite element method is adopted to solve the governing equations. The factor of the time-dependent gravitational acceleration is included in Rayleigh number, therefore two variation of Rayleigh number are considered, one is from 105 via 106 to − 105 and the other is from 104 via 105 to − 104. Since the variations of flow field and temperature distribution of the fluid in the square enclosure are complicated and unpredictable, the isotherms, streamlines and time dependent heat transfer rate are examined for investigating the heat transfer mechanism during the transient process. The results show that the agreement of the heat transfer rate of this study with that of quasi-steady state is mainly dependent on the response of the variation rate of boundary layer along the vertical walls to that of time-dependent gravitational acceleration.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01590126
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