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Laminar heat transfer in a rectangular channel for the temperature boundary condition of the third kind

1978; Elsevier BV; Volume: 21; Issue: 8 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(78)90100-x

1879-2189

V. Javeri,

Coal Combustion and Slurry Processing

To investigate the influence of the temperature boundary condition of the third kind on the laminar forced convection heat transfer in the thermal entrance region of a rectangular channel, the energy equation is solved by applying the Galerkin-Kantorowich method of variational calculus. Uniform and fully developed velocity profiles are considered. Constant fluid properties are assumed. The heat conduction in flow direction is neglected. It is concluded that there can be a significant influence of Biot number on local Nusselt number. Representative results are tabulated for different aspect ratios. Pour étudier l'influence de la condition aux limites de troisième espèce pour la température sur la convection laminaire forcée dans la région d'entrée d'un canal rectangulaire, l'équation d'énergie est résolue en appliquant la méthode de calcul variationnel de Galerkin-Kantorovich. On considère des profils de vitesse uniformes et pleinement développés. On suppose constantes les propriétés du fluide. La conduction thermique dans la direction de l'écoulement est négligée. On conclut que le nombre de Biot peut avoir une influence sensible sur le nombre de Nusselt local. Des résultats représentatifs sont tabulés pour différents rapport de forme. Um den Einfluβ der Temperatur-Randbedingung dritter Art auf den Wärmeübergang bei erzwungener Konvektion mit laminarer Strömung in der thermischen Anlaufstrecke in einem rechteckigen Kanal zu untersuchen, wurde die Energiegleichung unter Anwendung der Galerkin-Kantorowich-Methode der Variationsrechnung gelöst. Gleichförmige und ausgebildete Geschwindigkeits-profile werden betrachtet. Es werden konstante Stoffeigenschaften angenommen. Die Wärmeleitung in Strömungsrichtung wird vernachlässigt. Es wird gefolgert, daβ ein groβer Einfluβ der Biot-Zahl auf die örtliche Nusselt-Zahl bestehen kann. Repräsentative Ergebnisse sind für verschiedene Seitenverhältnisse tabellarisch dargestellt. Для иccлeдoвaния влияния тeплoвoгo гpaничнoгo ycлoвия тpeтьeгo poдa нa пepeнoc тeплa пpи вынyждeннoй лaминapнoй кoнвeкции нa нaчaльнoм тeплoвoм yчacткe пpямoyгoльнoгo кaнaлa peшaeтcя ypaвнeниe энepгии вapиaциoнным мeтoдoм ГaлepкинaKaнтopoвичa. Paccмaтpивaютcя oднopoдныe и пoлнocтью paзвитыe пpoфили cкopocти. Cвoйcтвa жидкocти cчитaютcя пocтoянными. Пepeдaчeй тeплa тeплoпpoвoднocтью в нaпpaвлeнии пoтoкa пpeнeбpeгaeтcя. Cдeлaн вывoд, чтo чиcлo Биo мoжeт oкaзывaть влияниe нa лoкaльнoe чиcлo Hycceльтa. Xapaктepныe peзyльтaты пpeдcтaвлeны в видe тaблиц для paзличныч oтнoшeний cтopoн кaнaлa.