Title: On the turbulent heat transfer by free convection from a vertical plate
Abstract: Until now, the problem on the turbulent heat transfer by free convection has been solved by the profile method whose velocity and temperature profiles are given by experiments. In this paper, shear stress, heat flux, and eddy diffusivity distribution are assumed using the result of forced convection heat transfer, then the coupled partial differential equations for velocity and temperature which are reduced to simpler forms, can be easily solved by the trial and error method. The result can be applied for a wider range of Grashof and Prandtl numbers than that obtained from usual equations. On transition from laminar to turbulent, a certain dimensionless criterion is proposed, which gives the ratio of energy of mean flow and that dispersed near the wall. The same dimensionless value can be applied for both forced and free convection. Jusqu'à présent, le problème du transport de chaleur turbulent en convection naturelle a été résolu par la méthode des profils à l'aide des profils de vitesse et de température donnés par l'expérience. Dans cet article, la contrainte de cisaillement, le flux de chaleur et la distribution de diffusivité turbulente sont pris en utilisant le resultat du transport de chaleur par convection forcée. Les équations aux dérivées partielles couplées pour la vitesse et la température qui sont ramenées à des formes plus simples, peuvent être facilement résolues par la méthode des essais et corrections successifs. Le résultat peut être appliqué pour une gamme de nombres de Grashof et de Prandtl plus large que celle obtenue à partir des équations habituelles. Pour la transition du laminaire au turbulent, on propose un certain critère sans dimensions, qui donne le rapport de l'énergie de l'écoulement moyen à celle dissipée prés de la paroi. Le même nombre sans dimensions peut être appliquéà la fois à la convection forcée et à la convection naturelle. Bis heute wurde das Problem des turbulenten Wärmeübergangs durch freie Konvektion mit Hilfe der Profilmethode gelöst, wobei die Geschwindigkeits- und Temperaturprofile aus Versuchen erhalten wurden. In dieser Arbeit werden Schubspannung, Wärmestromdichte und turbulenter Austauschgrad auf Grund der Ergebnisse für den Wärmeübergang bei Zwangskonvektion angenommen, worauf die gekoppelten partiellen Differentialgleichungen für die Geschwindigkeit und die Temperatur, die auf einfachere Formen reduziert wurden, leicht durch Probieren gelöst werden können. Die Ergebnisse können auf einen grösseren Bereich von Grashof- und Prandtl-Zahlen angewandt werden, als jene die nach den herkömmlichen Gleichungen erhalten wurden. Für den Umschlag von laminar nach turbulent wird ein dimensionsloses Kriterium vorgeschlagen, welches das Verhalten der Energie der Mittelströmung zu jener nahe der Wand angibt. Der gleiche dimensionslose Wert kann für erzwungene und freie Konvektion verwendet werden.
Publication Year: 1968
Publication Date: 1968-07-01
Language: fr
Type: article
Indexed In: ['crossref']
Access and Citation
Cited By Count: 91
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