Chuyển giao nhiệt kết hợp đối lưu cưỡng bức và đối lưu tự nhiên trong môi trường xốp bão hòa chất lỏng theo quy luật sức mạnh

Applied Scientific Research - Tập 50 - Trang 83-95 - 1993
A. Nakayama1, A. V. Shenoy1
1Department of Energy and Mechanical Engineering, Shizuoka University, Hamamatsu, Japan

Tóm tắt

Vấn đề chuyển giao nhiệt kết hợp giữa đối lưu cưỡng bức và đối lưu tự nhiên trong môi trường xốp bão hòa chất lỏng theo quy luật sức mạnh đã được giải quyết bằng cách sử dụng các xấp xỉ tầng biên. Một số Peclet đã được điều chỉnh dựa trên vận tốc trượt tại tường đã được giới thiệu nhằm chuyển đổi duy nhất các phương trình điều khiển cho tất cả các chế độ đối lưu, bao gồm chế độ đối lưu cưỡng bức thuần túy, chế độ đối lưu hỗn hợp và chế độ đối lưu tự nhiên thuần túy. Các giải pháp tương tự có thể có được trình bày cho các mặt phẳng thẳng đứng, hình nón, hình trụ nằm ngang và hình cầu. Kết quả cho thấy vận tốc gần tường cao hơn đáng kể đối với các chất lỏng giả plastic so với các chất lỏng Newton và dãn nở tại cùng một vận tốc bên ngoài, do đó dẫn đến tăng cường chuyển giao nhiệt đáng kể trong chế độ đối lưu hỗn hợp.

Từ khóa

#đối lưu cưỡng bức #đối lưu tự nhiên #môi trường xốp #chất lỏng theo quy luật sức mạnh #chuyển giao nhiệt

Tài liệu tham khảo

Bejan, A., Convective heat transfer in porous media. In: S. Kakac, R. K. Shah and W. Aung (eds),Handbook of Single-Phase Convective Heat Transfer, Chapter 16. New York: Wiley (1987). Chen, H-T. and Chen, C-K., Free convection flow of non-Newtonian fluids along a vertical plate embedded in a porous medium.Trans ASME, J. Heat Transfer 110 (1988a) 257–260. Chen, H-T. and Chen, C-K., Natural convection of a non-Newtonian fluid about a horizontal cylinder and a sphere in a porous medium.Int. Comm. Heat Mass Transfer 15 (1988b) 605–614. Cheng, P., Combined Free and Forced Convection Flow about Inclined Surfaces in Porous Media,Int. J. Heat Mass Transfer 20 (1977) 807–814. Cheng, P., Heat transfer in geothermal systems.Advances in Heat Transfer 14 (1978) 1–105. Christopher, R. H. and Middleman, S., Power-law flow through a packed tube,I & EC Fundamentals 4 (1965) 422–426. Combarnous, M. A. and Bories, S. A., Hydrothermal convection in saturated porous media,Advances in Hydroscience 10 (1975) 231–307. Dharmadhikari, R. V. and Kale, D. D., Flow of non-Newtonian fluids through porous media.Chem. Engg. Sci. 40 (1985) 527–529. Herschel, W. H. and Bulkley, R., Konsistenzmessungen von gummi-benzollösungen.Koll. Z. 39 (1926) 291–300. Kafoussias, N. G., Principles of flow through porous media with heat transfer, inEncyclopedia of Fluid Mechanics, Vol. 10, Ch. 20 (1990) 663–686. Nakayama, A. and Koyama, H., An integral method for combined free and forced convection within a fluid saturated porous medium.Appl. Sci. Res. 44 (1987) 333–340. Nakayama, A. and Koyama, H., Buoyancy-induced flow of non-Newtonian fluids over a non-Isothermal body of arbitrary shape in a fluid-saturated porous medium.Appl. Sci. Res. 48 (1991) 55–70. Nakayama, A. and Pop, I., A unified similarity transformation for free, forced and mixed convection in Darcy and non-Darcy porous media.Int. J. Heat Mass Transfer 34 (1991) 357–367. Pascal, H. and Pascal, J. P., Nonlinear effects of non-Newtonian fluids on natural convection in a porous medium.Phys. D 40 (1989) 393–402. Pascal, H., Non-isothermal flow of non-Newtonian fluids through a porous medium.Int. J. Heat Mass Transfer 33 (1990) 1937–1944. Pascal, H., Some self-similar two-phase flows of non-Newtonian fluids through a porous medium.Studies in Applied Math. 82 (1990) 305–318. Tien, C. L. and Vafai, K., Convective and radiative heat transfer in porous media.Adv. Appl. Mech. 27 (1990) 225–281. Trevisan, O. V. and Bejan, A., Combined heat and mass transfer by natural convection in a porous medium.Adv. Heat Transfer 20 (1990) 315–352. Wang, C. and Tu, C., Boundary-layer flow and heat transfer of non-Newtonian fluids in porous media.Int. J. Heat Fluid Flow 10 (1989) 160–165. Wang, C., Tu, C. and Zhang, X., Mixed convection of non-Newtonian fluids from a vertical plate embedded in a porous medium.Acta Mechanica Sinca 6 (1990) 214–220.