Heat transfer from a short heated section in annular flow

• Published in: International journal of heat and mass transfer 1969, Vol.12 (1), p.31-43
• Main Author: Sze-Foo, Chien
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0017-9310; 1879-2189
• DOI: 10.1016/0017-9310(69)90076-3

An experimental study was performed to investigate the heat transfer from a short, heated section of the core of a vertical, annular flow system. Among the parameters allowed to vary were the location and the heat flux of the heated section, types of fluid, Prandtl number of the fluid, and Reynolds number of the flow. Test results showed higher heat-transfer coefficients when the heated section is located within a short distance from the flow entry. This distance is approximately one-sixth of the hydrodynamic entrance length for laminar flow and ten hydraulic diameters for turbulent flow. Beyond this distance, heat transfer closely resembles that of the flow normal to a cylinder, and test results have been correlated into a single curve. On a étudié expérimentalement le transport de chaleur à partir d'une courte portion chauffée de la partie centrale d'un système à écoulement annulaire vertical. Parmi les paramètres variables, se trouvaient l'enroit et le flux de chaleur de la portion chauffée, le type du fluide, le nombre de Prandtl du fluide et le nombre de Reynolds de l'écoulement. Les résultats des essais ont montré que les coefficients de transport de chaleur étaient plus élevés lorsque la portion chauffée est située à une faible distance de l'entrée de l'écoulement. Cette distance est approximativement un sixième de la longueur d'entrée hydrodynamique pour l'écoulement laminaire et dix diamètres hydrauliques pour l'écoulement turbulent. Au-delà de cette distance, le transport de chaleur ressemble étroitement à celui de l'écoulement normal à un cylindre, et les résultats des essais ont été corrélés en une courbe unique. Eine experimentelle Untersuchung wurde für den Wärmeübergang von einem kurzei beheizten Kernstück, eines senkrechten Ringraumsystems durchgeführt. Variiert wurden die Parameter. Ort- und Wärmefluss des beheizten Stückes, Art der Flüssigkeit, Prandtl-Zahl der Flüssigkeit und Reynolds-Zahl der Strömung. Die Versuche ergaben hohe Wäarmeübergangskoeffizienten wenn sich der beheizte Bereich in kurzer Entfernung von der Einströmstelle befand. Diese Entfernung betrug etwa ein sechstel der hydrodynamischen Einlauflänge für laminare Strömung und zehn hydraulische Durch-messer für turbulente Strömung. In grösserer Entfernung gleicht der Wärmeübergang stark dem bei Queranströkung eines Zylinders und die Versuchsergebnisse wurden in einer einzigen Kurve korreliert.