Übersicht
Es wird der turbulente Wärmeübegang an einem geheizten, im freien Raum rotierenden, horizontalen Kreiszylinder untersucht. Der aus den Grundgleichungen für das Strömungs- und Temperaturfeld in Verbindung mit empirischen Ansätzen für die Wandschubspannung und für die radiale Geschwindigkeitsverteilung abgeleitete universelle Zusammenhang zwischen der Nusseltzahl, der Reynoldszahl, der Eckertzahl, der molekularen und turbulenten Prandtlzahl wird durch Messungen bestätigt. In Übereinstimmung zu Experimenten wird bereits bei kleineren Eckertzahlen (Ec < 1) infolge der Reibungswärme eine merkliche Verminderung des Wärmeübergangs festgestellt.
Summary
This paper deals with the turbulent heat transfer from a heated horizontal circular cylinder rotating freely in space. The universal relationship connecting the Nusselt, Reynolds, Eckert and molecular and turbulent Prandtl numbers, derived from the fundamental equations describing the velocity and temperature fields and from the empirical laws for the wall shear stress and radial velocity distribution is confirmed experimentally. In agreement with experiment, a noticeable decrease in the heat transfer at lower Eckert numbers (Ec < 1) due to frictional heating has been observed.
Literatur
D. Dropkin u. A. Carmi, Trans. Amer. Soc. Mech. Eng. 79 (1957) S. 741.
G. A. Etemad, Trans. Amer. Soc. Mech. Eng. 77 (1955) S. 1283.
A. Yildiz, Zum Wärmeübergang am Kommutator. Dissertation, T. U. Berlin 1964.
L. A. Dorfmann, Hydrodynamic Resistance and the Heat Loss of Rotating Solids. Edinburgh and London 1963.
T. Theodorsen u. A. Regier, Experiments on drag of rotating discs cylinders and streamline rods at high speeds, NACA Rep. 793, 1944.
F. L. Wattendorf, Proc. Roy. Soc. A 148 (1935) S. 568.
G. J. Taylor, Proc. Roy. Soc. A, 151 (1935) S. 494.
A. Walz, Strömungs- und Temperaturgrenzschichten, Karlsruhe 1966.
P. Elias, The Transference of Heat from a Hot Plate to an Air Stream, NACA TM 614, April 1931.
H. Reichardt, Angew. Math. Mech. 24 (1944) S. 268.
H. Ludwieg, Z. Flugwiss. 4 (1956) S. 73.
D. S. Johnson, J. Appl. Mech. 26 (1959) S. 325.
W. M. Kays u. J. S. Bjorklund, Trans. Amer. Soc. Mech. Engng. 80 (1958) S. 70.
E. R. van Driest in: C. C. Lin, Turbulent flows and heat Transfer, Sect. F, Princeton 1959.
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Diese Arbeit ist Herrn Prof. Dr. Henry Gönler zum 60. Geburtstag gewidmet.
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Geropp, D. Der turbulente Wärmeübergang am rotierenden Zylinder. Ing. arch 38, 195–203 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00536164
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