ISSN:
1432-1181
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
,
Physics
Description / Table of Contents:
Abstract The influence of the Prandtl number on heat transfer and pressure drop characteristics of artificially roughened test sections has been investigated experimentally in the Prandtl number range from 3 to 180. For integral roughenesses and fully roughened test sections the efficiency η=ε Nu /ε ζ can be described by the Prandtl number and the roughness parameter $$k_{\text{S}}^ + = Re{\text{(}}k_{\text{S}} /d_{\text{h}} )\sqrt \zeta /8$$ . The relation between the efficiency η, the Prandtl numberPr and the roughness parameterk s + can be expressed by the following empirical relation: $$\eta = \log \frac{{Pr^{{\text{0,33}}} }}{{k_{\text{S}}^{ + {\text{ 0,243}}} }} - 0,32 \cdot 10^{ - 3} k_{\text{S}}^ + {\text{ log }}Pr + {\text{1,25}}{\text{.}}$$ With this relation for the heat transfer and friction characteristics of smooth and rough channels it is possible to calculate the increase of heat transfer for rough channels by means of pressure drop measurements which are necessary to determine the friction factor ζ and the equivalent sand roughness depth; provided that heat transfer and friction characteristics of the respective smooth channel are known.
Notes:
Zusammenfassung Die Abhängigkeit der Wärmeübertragungs-und Druckverlusteigenschaften künstlich aufgerauhter Strömungskanäle von der Prandtlzahl wurde für Prandtlzahlen von 3 bis 180 experimentell untersucht. Für integrale Rauhigkeiten und vollrauhe Strömungskanäle ist der Wirkungskoeffizient η=ε Nu /ε ζ nur eine Funktion der Prandtlzahl und der Rauhigkeitskenngröße $$k_{\text{S}}^ + = Re{\text{(}}k_{\text{S}} /d_{\text{h}} )\sqrt \zeta /8$$ . Die Abhängigkeit des Wirkungskoeffizienten η von den GrößenPr undk s + läßt sich durch folgende empirische Gleichung erfassen: $$\eta = \log \frac{{Pr^{{\text{0,33}}} }}{{k_{\text{S}}^{ + {\text{ 0,243}}} }} - 0,32 \cdot 10^{ - 3} k_{\text{S}}^ + {\text{ log }}Pr + {\text{1,25}}{\text{.}}$$ Mit dieser Beziehung kann man für beliebige Rauhigkeitsformen und -abmessungen mittels hydrodynamischer Messungen, die zur Bestimmung des Widerstandsbeiwertes ζ und der relativen Sandrauhigkeitshöhek s erforderlich sind; die Erhöhung des Wärmeüberganges des rauhen Kanals in Abhängigkeit von den Größenk s + undPr berechnen, wenn die Wärmeübergangs- und Druckverhältnisse des entsprechenden glatten Strömungskanals bekannt sind, was in den meisten Fällen vorausgesetzt werden kann.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01089052
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