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 In dem vorliegenden Beitrag wird die numerische Berechnung der Druckverluste bei nichtisothermer, laminarer Rohrströmung von nicht-Newtonschen Potenzgesetz-Flüssigkeiten und für verschiedenartige, thermische Randbedingungen behandelt (konnstante und veränderliche Rohrwandtemperatur sowie konstanter und veränderlicher Wärmestrom längs der Rohrwand). Dabei werden sowohl die temperaturabhängigen Stoffwerte des strömenden Mediums als auch die Reibungsdissipation berücksichtigt. Die Ergebnisse numerischer Berechnungen sind graphisch in 7 Abbildungen wiedergegeben und ausgewählte, numerische Daten werden in einer Tabelle zusammengestellt. Als Endergebnis wird eine verallgemeinerte Formel für die Berechnung der Widerstandszahl hergeleitet, die für alle hier betrachteten, thermischen Randbedingungen gilt. Zusätzlich wird eine Näherungsformel für die Berechnung der Widerstandszahl vorgeschlagen, welche ermöglicht, die örtliche Widerstandszahl zu errechnen, vorausgesetzt, daß die sogenannte “Filmtemperatur” an nur einer Stelle des Rohrquerschnittes gemessen wurde. Die Ergebnisse dieses Beitrages mögen von Nutzen sein für diejenigen Forschungsingenieure, die sich mit der Berechnung der Druckverluste bei der Auslegung von Wärmeaustauschern sowie Rohrleitungen für den Transport der Polymerschmelze befassen.
Notes:
Abstract This work is concerned with numerical computations of pressure-drops in non-isothermal, laminar flow of power law fluids in circular tubes with various thermal wall conditions (constant and variable wall temperature as well as constant and variable wall heat flux). In the paper both temperature dependent rheological fluid properties and viscous dissipation are included. The results of numerical computations are plotted in 7 figures and selected numerical data are presented tabularly. As a result an extended friction factor formula is derived similar to that one introduced by Metzner and Reed. In addition, an approximative friction factor formula is proposed which enables the calculation of local friction factor if only one value of the so called “film temperature” has been previously measured. This formula is valid for all the thermal wall conditions considered in this work. The results of the present paper are intended to be very helpful for design engineers while calculating the pressure losses in some heat exchangers and pipes for transporting polymer melts.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01618359
