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:
Zusammenfassung Diese Arbeit behandelt die nichtstationäre und stationäre freie Konvektion in einem engen senkrechten Kanal nach einer plötzlichen Änderung der Wärmestromdichte an der Wand. Aufbau und Instrumentierung der beiden Versuchsstrecken werden beschrieben. Der die Versuchsstrekken bildende Kanal war 15,2 cm breit, 2,54 cm tief und 25,4 cm hoch. Beheizt wurden die beiden senkrechten Seitenflächen von 15,2 cm × 25,4 cm und zwar 1) bei Quecksilber und 2) bei flüssigem Blei als Versuchssubstanz mit jeweils gleichen Randbedingungen. Vor Versuchsbeginn war die Flüssigkeit in Ruhe und auf einheitlicher Temperatur. Die Konvektionsströmung wurde durch plötzliche Änderung der Wärmestromdichte von Null auf einen vorgewählten Wert mittels einer Strahlungsheizung erzeugt. An verschiedenen Stellen in der Flüssigkeit und an der Wand wurde der zeitliche Temperaturverlauf im nichtstationären und im stationären Bereich gemessen. Die Wärmeübertragung in beiden Bereichen wird angegeben. Die Ergebnisse zeigen, daß bei hinreichend hoher Heizflächenbelastung an beiden Wänden der Energietransport primär durch molekulare Leitung zustande kommt. Für niedrigere Werte des aufgezwungenen Wärmestroms sind sowohl freie Konvektion wie Leitung an der Energieübertragung beteiligt.
Notes:
Abstract An experimental investigation of transient and steady-state natural convection in a narrow vertical rectangular channel following a step-change in uniform wall-heat-flux is presented. The construction and instrumentation for two test sections are described. These test sections formed a rectangular channel 15.2×2.54×25.4 cm and consisted of: 1) both 15.2×25.4 cm faces heated uniformly by constant radiant heat flux with mercury as the fluid, and 2) the same boundary conditions as 1 but lead was used to thermally model the mercury. Initially the fluid was stagnant and at a uniform temperature. The transient was initiated by suddenly increasing the wall-heat-flux from zero to some constant, preselected value using radiant heating. Temperature-time histories were measured during the transient and steady-state regimes at several locations on the wall and in the fluid. Transient and steady-state heat transfer results are reported. The results show that when the wall-heat-flux on both faces is sufficiently large, the primary mechanism for energy transport in the fluid is molecular conduction. For lower values of imposed heat flux, natural convection, as well as conduction, contributed to the energy transfer.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF00763901
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