Natural convection heat transfer and fluid flow around a thick hollow vertical cylinder suspended in air: A numerical approach

努塞尔数 圆柱 自然对流 材料科学 机械 层流 传热 瑞利数 浮力 热力学 物理 几何学 雷诺数 湍流 数学
作者
Manoj Kumar Dash,S. Dash
出处
期刊:International Journal of Thermal Sciences [Elsevier BV]
卷期号:152: 106312-106312 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.ijthermalsci.2020.106312
摘要

The present study reports numerical investigation on natural convection heat transfer and fluid flow from a thick hollow vertical cylinder suspended in air within laminar regime for a Rayleigh number (Ra) of 104 to 108. Numerical simulations have been performed by changing the length to outer diameter ratio (L/Do) of the cylinder from 0.2 to 20 and thickness ratio (Di/Do) from 0.5 to 0.9. Variation of average Nusselt number (Nu) and local Nusselt number with the above parameters has been elucidated graphically. Subsequently, the influences of Ra, L/Do, Di/Do on mass-flow rate and velocity profile inside the cylinder has also been investigated. Temperature contour and velocity vector plot around the cylinder have been represented pictorially to describe the thermal and velocity field around the vertical thick hollow cylinder. It has been observed that the average Nu of a thick hollow cylinder increases with L/Do, attains a peak and then decreases to a minimum and then again increases with L/Do. This phenomenon is very well observed at high Ra of 106 compared to lower Ra of 104. The Nu of the inner surface is found to be always lower compared to the outer surface and as L/Do increases beyond 8 the inner surface Nu falls drastically at high Ra compared to lower Ra. It has also been observed that the non-dimensional mass-flow rate due to buoyancy driven flow inside the thick hollow cylinder increases with L/Do, attains a peak and then decreases for all Ra. Cooling curve and a correlation for Nusselt number as a function of geometrical and thermal parameter have been presented which are useful for industrial purposes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Rainyin应助超级襄采纳,获得10
1秒前
Shandongdaxiu完成签到 ,获得积分10
12秒前
英姑应助橙子采纳,获得30
14秒前
ai zs完成签到,获得积分10
17秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
20秒前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
22秒前
38秒前
韩恩轩完成签到,获得积分10
40秒前
zhonyi完成签到 ,获得积分10
41秒前
lll完成签到,获得积分10
42秒前
结实凌瑶完成签到 ,获得积分10
48秒前
呼延坤完成签到 ,获得积分10
55秒前
传奇3应助给我烤咸鱼采纳,获得10
58秒前
欢子12321完成签到,获得积分10
59秒前
XuNan完成签到,获得积分10
1分钟前
NISHIDA完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
我本人lrx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无极微光应助白华苍松采纳,获得20
1分钟前
乐乐应助lll采纳,获得10
1分钟前
情怀应助infognet采纳,获得10
1分钟前
Willa完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
热带蚂蚁完成签到 ,获得积分0
1分钟前
infognet发布了新的文献求助10
1分钟前
大胖厨爱吃小炒肉完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
懵懂的怜南完成签到,获得积分10
1分钟前
大猪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
se完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Kkkk完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dream完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lili完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
kxz完成签到 ,获得积分10
2分钟前
悦耳的保温杯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zxq完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6508347
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8301333
关于积分的说明 17721572
捐赠科研通 5609054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2921725
邀请新用户注册赠送积分活动 1898936
关于科研通互助平台的介绍 1761529