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J-GLOBAL ID：201702223302728814   整理番号：17A1079841

水の垂直下向き流れ中に置かれた垂直プレート周辺の強制-自然対流が組み合わせられた流体流れと熱伝達

Fluid Flow and Heat Transfer of Combined Forced-Natural Convection around Vertical Plate Placed in Vertical Downward Flow of Water

著者 (3件)： KIMURA Fumiyoshi (Univ. Hyogo, Himeji, JPN) ,  KIDA Jyunji (Univ. Hyogo, Himeji, JPN) ,  KITAMURA Kenzo (Toyohashi Univ. Technol., Toyohashi, JPN)
資料名： Advanced Experimental Mechanics  (Advanced Experimental Mechanics)
巻： 2  ページ： 41-46  発行年： 2017年08月 
JST資料番号： F1885A  ISSN： 2189-4752  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 均一な下向きの水流中に置かれた垂直加熱プレート上に誘起された対向流の流体流れおよび熱伝達についての実験研究が行われた。均一な熱流束で加熱された長さL=50および100mmの垂直プレートを実験に使用した。プレート長さに基づくレイノルズ数と修正レイリー数は,それぞれRe_L=4×10²~4×10³,Ra_L^*=4×10⁶~3×10¹⁰である。加熱されたプレートの周りの流れ場を最初に染料で可視化した。その結果,強制対流の層流境界層の分離は,最初はプレートの下縁に現れ,分離点は,表面熱流束の増加に伴いプレートの下端から前縁に移動することが示された。また,無次元パラメータ(Gr_L^*/Re_L)=0.4および3を用いて,下端と上端の流れ分離を予測することができた。パラメータ(Gr_L^*/Re_L)は,浮力と慣性力との比を表す。その後,プレートからの局所熱伝達係数を熱電対で測定した。その結果,係数は下端での流れの分離の開始とともに純粋な強制対流の係数から逸脱していることが示された。プレートからの全体的なヌッセルト数は,(Gr_L^*/Re_L)=約1.0で最小値を示すことをも見出した。さらに,全体的なヌッセルト数を強制対流と自然対流のヌッセルト数と比較することによって,組み合わされた対流領域は0.35<(Gr_L^*/Re_L⁵)<4.0のように決定された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： Nusselt数 ,  垂直 ,  *流体流 ,  水 ,  加熱 ,  板 ,  *強制対流 ,  自然対流 ,  熱伝達 ,  流れの可視化 ,  剥離 ,  *下降流

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

引用文献 (8件)：

• 1 Szewczyk, A. A.: Combined forced and free-convection laminar flow, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, Series C, Journal of Heat Transfer86-4 (1964), 501-507
• 2 Markin, J. H.: The effect of buoyancy forces on the boundary-layer flow over a semi-infinite vertical flat plate in a uniform free stream, Journal of Fluid Mechanics, 35-3 (1969), 439-450.
• 3 Oosthuizen, P. H. and Hart, R.: A numerical study of laminar combined convective flow over flat plates, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, Series C, Journal of Heat Transfer, 95-1 (1973), 60-63
• 4 Oosthuizen, P. H. and Bassey, M.: An experimental study of combined forced- and free-convection heat transfer from flat plates to air at low Reynolds numbers, Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, Series C, Journal of Heat Transfer, 95-1 (1973), 120-121.
• 5 Kobus, C. J. and Wedekind, G. L.: Modelling the local and average heat transfer coefficients for an isothermal vertical flat plate with assisting and opposing combined forced and natural convection, International Journal of Heat and Mass Transfer, 39-13 (1996), 2723-2733

タイトルに関連する用語 (9件)： 水 ,  垂直 ,  流れ ,  垂直プレート ,  周辺 ,  強制 ,  自然対流 ,  流体 ,  熱伝達