Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dòng chảy Couette phẳng tổng quát và chuyển nhiệt trong một kênh tổng hợp
Tóm tắt
Nghiên cứu phân tích về dòng chảy chất lỏng và chuyển nhiệt trong một kênh tổng hợp được trình bày. Các bức tường kênh được duy trì ở nhiệt độ không đổi khác nhau theo cách mà nhiệt độ này không cho phép lưu thông tự do. Bề mặt trên được xem là chuyển động và bề mặt dưới là cố định. Dòng chảy được mô hình hóa bằng phương trình Darcy–Lapwood–Brinkman. Các điều khoản tiêu hao do ma sát và Darcy được đưa vào phương trình năng lượng. Bằng cách áp dụng các điều kiện ghép và biên phù hợp, một nghiệm chính xác đã được tìm ra cho các phân bố vận tốc và nhiệt độ trong hai vùng của kênh tổng hợp. Các ảnh hưởng của nhiều tham số khác nhau như tham số môi trường xốp, tỷ lệ nhớt, tỷ lệ chiều cao, tỷ lệ độ dẫn, số Eckert và số Prandtl đối với các trường vận tốc và nhiệt độ được trình bày một cách đồ họa và thảo luận.
Từ khóa
#Dòng chảy Couette #chuyển nhiệt #kênh tổng hợp #phương trình Darcy–Lapwood–Brinkman #tiêu hao năng lượngTài liệu tham khảo
Alazami M., Vafai K.: Analysis of fluid flow and heat transfer interfacial conditions between a porous medium and a porous layer. Int. J. Heat Mass Transfer 44, 1735–1749 (2001)
Al-Nimr M.A., Alkam M.K: Unsteady non-Darcian fluid flow in parallel channels partially filled with porous material. Heat Mass Transfer 33, 315–318 (1998)
Beavers G.S., Joseph D.D.: Boundary conditions at naturally permeable wall. J. Fluid Mech. 13, 197–207 (1967)
Chikh S., Boumedian A., Bouhadef K., Lauriat G.: Analytical solution of non-Darcian forced convection in an annular duct partially filled with porous medium. Int. J. Heat Mass Transfer 38, 1543–1551 (1995)
Giveler R.C., Altobelli S.A.: A determination of the effective viscosity for the Brinkman–Forchhiemer flow model. J. Fluid Mech. 258, 355–370 (1994)
Kaviany M.: Principle of Heat Transfer in Porous Media. 2nd edn. Springer, New York (1995)
Kuznetsov A.V.: Analytical investigation of Couette flow in a composite channel partially filled with a porous medium and partially with a clear fluid. Int. J. Heat Mass Transfer 41, 2556–2560 (1998)
Martys N., Bentz D.P., Garboczi E.J.: Computer simulation study of the effective viscosity in Brinkman’s equation. Phys. Fluids 6, 1434–1439 (1994)
Nakayama A., Kokudai T., Koyama H.: Non-Darcian boundary layer flow and forced convective heat transfer over a flat plate in a fluid-saturated porous medium. ASME J. Heat Transfer 112, 157–162 (1990)
Neild D.A.: The limitations of the Brikman–Forchheimer equation in modeling flow in a saturated porous medium and at an interface. Int. J. Heat Mass Transfer 12, 269–272 (1991)
Nield D.A., Bejan A.: Convection in Porous Media. 2nd edn. Springer, New York (1999)
Ochoa-Tapia J.A., Whitaker S.: Momentum transfer at the boundary between a porous medium and a homogeneous fluid I: theoretical development. Int. J. Heat Mass Transfer 38, 2635–2646 (1995)
Prasad, V.: Convection flow interaction and heat transfer between fluid and porous layers. In: Proceedings of NATO Advanced Study Institute on Convective Heat and Mass Transfer in Porous Media, Turkey (1990)
Prasad V., Kulacki F., Keyhani M.: Natural convection in porous media. J. Fluid Mech. 150, 89–119 (1985)
Rudraiah N.: Forced convection in a parallel plate channel partially filled with a porous material. ASME J. Heat Transfer 107, 331–332 (1985)
Umavathi J.C, Chamkha A.J., Mateen A., Al-Mudhaf A.: Oscillatory flow and heat transfer in a horizontal composite porous medium channel. Int. J. Heat Technol. 24, 75–86 (2007)
Umavathi J.C., Prathap Kumar J., Malshetty M.S.: Convective flow and heat transfer in composite porous medium. J. Porous Media 4, 15–22 (2001)
Vafai K., Kim S.J.: Fluid mechanics of interface region between a porous medium and a fluid layer—an exact solution. Int. J. Heat Mass Transfer 11, 254–256 (1990)
Vafai K., Kim S.J.: On the limitation of the Brinkman Forchheimer-extended Darcy equation. Int. J. Heat Mass Transfer 16, 11–15 (1995)