Главная » Просмотр файлов » Rohsenow W., Hartnett J., Young Cho. Handbook of Heat Transfer

Rohsenow W., Hartnett J., Young Cho. Handbook of Heat Transfer (776121), страница 78

Файл №776121 Rohsenow W., Hartnett J., Young Cho. Handbook of Heat Transfer (Rohsenow W., Hartnett J., Young Cho. Handbook of Heat Transfer) 78 страницаRohsenow W., Hartnett J., Young Cho. Handbook of Heat Transfer (776121) страница 782017-06-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 78)

. . . )for Pe << 1(5.196)Uniform Heat Flux at Each Wall When the heat fluxes on the two walls of parallel plateducts are equal, q:l = q~2, the temperature distribution of fully developed laminar flow isgiven by:Tw-TH35 [(b) 2 (y)41Tw-Tm, H- 136 5 - 6+ b'Tw-Tm,H17(5.197)q"Dh/k - 140and the Nusselt number is obtained as:NUl = Nu2 = Null = 8.235(5.198)When qwl g: q~2, then140NUl = 2 6 - 9(q'~2/q'~1)'140Nu2 = 2 6 - 9(q'~1/q'~2)(5.199)To consider the effect of internal energy generation and viscous dissipation, the following formula obtained by Tyagi [6] is recommended:140Nun = 17 + 3AS* + 108Br'(5.200)Uniform Temperature at One Wall and Uniform Heat Flux at the Other When the twowalls of a parallel plate duct are subject to a thermal boundary condition such as uniform temperature at one wall and uniform heat flux at the other, the Nusselt numbers for fully developed laminar flow for q'~ = 0 and q" # 0 are determined to be:NUl = 4.8608Nu2 = 0NUl = Nu2 = 4for q'~ = 0for q" ~ 0(5.201)(5.202)The Convective Boundary Condition @.

The fully developed Nusselt number with theconvective boundary condition at both walls can be computed from Hickman's [7] analysis:4620 + 561BiNuT3 = 561 + 74Bi(5.203)The Exponential Wall Heat Flux Boundary Condition ~. When both walls of parallelplate duct are subjected to the exponential heat flux of q" = q~ exp(mx*), the fully developedNusselt number can be obtained as follows [2]:NUlls = 8.24 + 2.1611 x 10-3m - 4.4397 x 10-Sm 2 + 1.2856 x 10-7m 3 - 2.7035 x 10-1°m 4 (5.204)When m = -30.16, then NUlls = NUT, and when m = 0, then Nuas = NUll.Hydrodynamically Developing Flow. For hydrodynamically developing flow in parallel plateducts, Shah and London [1] obtained the apparent friction factor fapp and Chen [11] has obtained Lh.

K(~) as the function of x ÷ and Re, respectively, as shown in the following equations:3.4424 + 0.674/(4x ÷) - 3.44/(x÷) 1/2fapp Re - (x÷)l,2 +1 + 0.000029(x*) -2(5.205)5.62CHAPTERFIVE0.315Lhy _ 0.011 Re +Dh1 + 0.0175 Re(5.206)38K(oo) =0.64 + R---e(5.207)Thermally Developing Flow. The results for thermally developing flow in parallel plateducts are presented for the following practical thermal boundary conditions of interest.Equal and Uniform Temperatures on Both Walls. The local and mean Nusselt numbersfor parallel plate ducts with equal and uniform temperatures on both walls can be computedfrom Nusselt's [131] solution, which is displayed in Fig. 5.21.

The tabulated values for Fig. 5.21are available in Shah and London [1].9.50200 ~ . . \100~~.60Hn40~LlquxJ!"'-.\"~.lqnnt,T"/---~:r201010.6 24 6 10-5 24 6 10-4 24 6 10"3 2 4 6 10"2 24 6 10"1 2X10-1X*FIGURE 5.21 Local and mean Nusselt numbers in the thermal entrance region of a parallel plateduct with the (~ and (8)boundary conditions [1].From these results, the dimensionless thermal entrance length can be determined as follows:L,~T = 0.00797(5.208)It is also suggested that the following set of empirical equations proposed by Shah and London [1] be used for the practical calculation of the local Nusselt number:I1.233x -1/3+ 0.4NUx,T = [7.541 + 6.874(103x*)-°~e -245x"fl.849x *-1/3NUm,T = ]1.849x *-1/3 + 0.61,7.541 + 0.0235/x*for x* < 0.001for x* > 0.001for x* ___0.0005for 0.0005 < x* < 0.006for x* > 0.006(5.209)(5.210)F O R C E D CONVECTION, I N T E R N A L FLOW IN DUCTS5.63Uniform and Equal Heat Flux at Both Walls.

Thermally developing flow in a parallelplate duct with uniform and equal heat flux at both walls has been investigated by Cess andShaffer [132] and Sparrow et al. [133] in terms of a series format for the local and mean Nusselt numbers. The dimensionless thermal entrance length for this problem has been found byShah and London [1] to be as follows:(5.211)Lth, H = 0 . 0 1 1 5 4The local and mean Nusselt numbers are also displayed in Fig. 5.21.The following set of equations are recommended for practical computations without lossof accuracy [1]:1.490x *-1/3NUx,H = ~1.490x *-v3 - 0.4[8.235 + 8.68(103x*)-°5°re-164x"NUm, H -r2.236x *-1/3]2.236x *-1/3 + 0.9[8.235 + 0.0364/x*for x* < 0.0002for 0.0002 < x* < 0.001for x* > 0.001for x* < 0.001for 0.001 < x* < 0.01for x* > 0.01(5.212)(5.213)It has been concluded that except in the neighborhood of the duct inlet (x* < 10-2), the effectof the fluid axial conduction is negligible for Pe > 50 [134, 135].Convective Boundary Condition at Both Walls or One Wall The solutions for the convective boundary condition on both walls or one wall are reviewed in Shah and London [1],where more detailed descriptions are available.Simultaneously Developing Flow.The results for simultaneously developing flow in parallel plate ducts are provided for the following thermal boundary conditions.Equal and Uniform Temperatures at Both Walls.

For simultaneously developing flow in aparallel plate duct with fluids of 0.1 < Pr < 1000, the following equations are recommended forthe computation of the local and mean Nusselt numbers [2, 136, 137]:NUx,T = 7.55 +0.024x*-114[0.0179Pr °'17x *-°'64 - 0.14][1 + 0.0358Pr °17 x*-°64]z(5.214)0 . 0 2 4 X *-l J4NUm,T =7.55 + 1 +0 . 0 3 5 8 P r °'17 x *-°'64(5.215)The thermal entrance length L*th,T has been found to be 0.0064 for 0.01 < Pr < 10,000 [138,139].

A detailed description can be found in Shah and London [1] for the solutions for Pr = ooand Pr = 0.When one duct wall is insulated and the other is at a uniform temperature, the local andmean Nusselt numbers for simultaneously developing flow have been obtained for fluids of0.1 < Pr < 10. These follow [1]:NUx,T = 4.86 +0.0606x*-12[0.0455Pr °ATx *-°'7 - 0.2][1 + 0.0909Pr °17 x*-°7] 2(5.216)0.0606x *-1.2NUm,T = 4.86 + 1 +0 .

0 9 0 9 P r °'17 x *-°'7(5.217)Uniform and Equal Heat Flux at Both Walls. The local Nusselt number for heat transferof laminar flow in a parallel plate duct with uniform and equal heat flux at both walls is displayed in Fig. 5.22 for different Prandtl numbers, Pr = 0 [34] and Pr = 0.01, 0.7, 1, 10, and oo[136].

The thermal entrance lengths obtained from the results presented in this figure are0.016, 0.030, 0.017, 0.014, 0.012, and 0.0115, for Pr = 0, 0.01, 0.7, 1, 10, and 0% respectively.5.64CHAPTER FIVE25Pr=0,]202bNu=,H1512108.2353SLIsxlo10-32468 10-225 X 10-2X*FIGURE 5.22 Local and mean Nusselt numbers for simultaneously developing flow in a parallelplate duct with the @ boundary condition [34, 136].The local Nusselt n u m b e r is displayed in Fig. 5.23 for Pr = 0.0, 0.01, 0.7, 10, and o~ when onewall of the parallel plate duct is insulated and the other wall is subjected to uniform heat fluxheating [140]. Included in Fig. 5.23 are the results for Pr = 0% obtained from the concentricannular duct corresponding to r* = 1.

The local and m e a n Nusselt n u m b e r s for Pr = 0 wereobtained by Bhatti [34].In addition, N g u y e n [141] has obtained the apparent friction factor and Nusselt n u m b e r sfor low Reynolds n u m b e r simultaneously developing flow in a parallel plate duct with a con3530Pr-O250.012O2b"""ffff/'/" T0.7Nux, Httttttt10156.00105.395110-410-310-210-t100X*FIGURE 5.23 Local and mean Nusselt numbers for simultaneously developing flowin a fiat duct with uniform heat flux at one wall and the other wall insulated [34, 140].FORCED CONVECTION, INTERNAL FLOW IN DUCTS5.65stant temperature and constant wall heat flux thermal boundary conditions. Results are presented for Pr = 0.7 and Reynolds numbers between 1 and 20. The results for Pr = 0.2, 0.7, 2, 7,10, and 100 as well as for the Reynolds numbers between 40 and 200 have been numericallydetermined by Nguyen and Maclaine-Cross [142].Turbulent FlowThe characteristics of turbulent flow and heat transfer in parallel plate ducts are discussed inthis section.

The friction factor for transition flow is also addressed.Transition Flow. The lower limit of the critical Reynolds number Rec,it for a parallel plateduct is reported to be between 2200 and 3400, depending on the entrance configurations anddisturbance sources [143]. The following friction factor formula developed by Hrycak andAndrushkiw [144] is recommended for transition flow in the range of 2200 < Re < 4000:f = - 2 . 5 6 x 10-3+4.085 x 10-6 Re - 5.5 x 10-10 Re 2(5.218)The mean Nusselt number in the thermal entrance region of a parallel plate duct with uniform wall temperature at both walls in the range of 2300 < Re < 6000 is given by Hausen [20]as follows:[(NUm,T= 0.116(Re a3- 160t Pr '/3 1 + \D-7]J(5.219)Fully Developed Flow.Beavers et al.

[145] obtained the following friction factor for fullydeveloped turbulent flow in a parallel plate duct for 5000 < Re < 1.2 x 10 6 from very accurateexperimental data:f=0.1268Re0.3(5.220)For 1.2 x 104 < Re < 1.2 x 10 6, Dean [146] has developed the following equation based on acomprehensive survey of the available data:0.0868f=Re1/4(5.221)Comparisons of precision using Eqs. 5.220 and 5.221 and Blasius's formula (Table 5.8) inwhich the diameter of circular duct 2a is replaced by hydraulic diameter 4b, b being the halfspace between two plates, have been conducted by Bhatti and Shah [45]. In the range of5000 < Re < 3 x 10 4, Eq. 5.220 is recommended; otherwise, Eq.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
20,14 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
7041
Авторов
на СтудИзбе
260
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее