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Natural-convection on a finite-size horizontal plate

1969; Elsevier BV; Volume: 12; Issue: 12 Linguagem: Inglês

10.1016/0017-9310(69)90092-1

1879-2189

J.V Clifton, A. Chapman,

Fluid Dynamics and Vibration Analysis

The problem of two-dimensional, steady-state, natural-convection on a finite-size, isothermal, horizontal plate is examined theoretically for the case in which a cold plate faces upwards or a hot plate faces downwards. The boundary layer equations of continuity, energy and momentum are solved using an integral analysis in order to determine the heat transfer at the plate surface. An essential part of this analysis is the use of the concept or condition that the boundary layer depth at the plate edge is equal to a critical depth. The results of this analysis agree very well with the existing experimental correlation equation for air. Le probléme de la convection naturelle bidimensionnelle en régime permanent sur une plaque horizontale isotherme de taille finie est examiné théoriquement dans le cas où une plaque regarde vers le haut ou bien une plaque chaude regarde vers le bas. Les équations de la couche limite pour la continuité, l'énergie et la quantité de mouvement sont résolues en employant une analyse intégrale afin de déterminer le transport de chaleur à la surface de la plaque. Une part essentielle de cette analyse est l'emploi du concept ou de la condition que la profondeur de la couche limite au bord de la plaque est égale à une profondeur critique. Les résultats de cette analyse sont en très bon accord avec l'équation de corrélation expérimentale existante pour l'air. Das Problem der zweidimensionalen, stationären, freien Konvektion an einer endlichen, isothermen, waagerechten Platte wird theoretisch geprüft für den Fall, dass eine kalte Seite nach oben oder eine heisse Seite nach unten gerichtet ist. Die Grenzschichtgleichungen für Kontinuität, Energie und Impuls werden mit Hilfe einer Integralanalyse gelöst um den Wärmeübergang an der Plattenoberfläche zu bestimmen. Ein wesentlicher Teil dieser Analyse besteht in der Bedingung dass die Grenzschichttiefe am Plattenrand gleich einer kritischen Tiefe ist Die Ergebnisse dieser Analyse stimmen sehr gut mit bestehenden experimentellen Korrelationsgleichungen für Luft überein.