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 Für die kombinierte Zwangs- und freie Konvektion an einer isothermen senkrechten Platte wird ein Mischkonvektions-Parameterζ=(σ Ra) 1/4 (ωRe)1/2, mitσ=Pr/(1 +Pr) undω=Pr/(1 +Pr)1/2 vorgeschlagen, den die gebräuchliche Richardson-Zahl, Gr/Re2, ersetzen soll. Dieser Parameter kann ohne weiteres auf die maßgebenden Kennzahlen für den relativen Einfluß der erzwungenen und der freien Konvektion reduziert werden,Ra 1/4/(Re 1/2 Pr 1/3) fürPr ≫ 1 und (RaPr)1/4/(RePr)1/2 fürPr ≪ 1. Weiterhin werden neue Koordinaten und abhängige Variablen als Funktion vonζ definiert, so daß für die transformierten Grenzschichtgleichungen numerische Lösungen erstellt werden können, die über den gesamten Bereich der Mischkonvektion, von der freien Konvektion bis zur Zwangskonvektion, für Fluide jeglicher Prandtl-Zahl von 0.001 bis 10.000 gleichmäßig gültig sind. Der Einfluß der Intensität der Mischkonvektion und der Prandtl-Zahl auf die Geschwindigkeitsprofile, die Temperaturprofile, die Wandreibung und den Wärmeübergangskoeffizienten werden für die beiden Fälle der Strömung in und entgegengesetzt zur Schwerkraftrichtung dargestellt.
Notes:
Abstract A mixed convection parameterζ=(σRa) 1/4/(ωRe)1/2, withσ=Pr/(1+Pr) andω=Pr/(1 +Pr)1/2, is proposed to replace the conventional Richardson number, Gr/Re2, for combined forced and free convection flow on an isothermal vertical plate. This parameter can readily be reduced to the controlling parameters for the relative importance of the forced and the free convection,Ra 1/4/(Re 1/2 Pr 1/3) forPr ≫ 1, and (RaPr)1/2/(RePr 1/2 forPr ≪ 1. Furthermore, new coordinates and dependent variables are properly defined in terms ofζ, so that the transformed nonsimilar boundary-layer equations give numerical solutions that are uniformly valid over the entire range of mixed convection intensity from forced convection limit to free convection limit for fluids of any Prandtl number from 0.001 to 10,000. The effects of mixed convection intensity and the Prandtl number on the velocity profiles, the temperature profiles, the wall friction, and the heat transfer rate are illustrated for both cases of buoyancy assisting and opposing flow conditions.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01052981
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