Heat and mass transfer with a boundary layer flow past a flat plate of finite thickness

• Published in: International journal of heat and mass transfer 1991, Vol.34 (11), p.2899-2909
• Main Authors: Mori, Shigeru, Nakagawa, Hiroshi, Tanimoto, Akira, Sakakibara, Mikio
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: boundary layer flow; evaporation; Exact sciences and technology; Fundamental areas of phenomenology (including applications); Heat transfer; Heat transfer in inhomogeneous media, in porous media, and through interfaces; laminar flow; Physics; plates
• ISSN: 0017-9310; 1879-2189
• DOI: 10.1016/0017-9310(91)90250-I

Evaporation from a flat-plate surface to a laminar boundary layer flow past the plate is theoretically analyzed, taking into account the two-dimensional thermal conduction in the plate, with the convective thermal-boundary condition on the other plate surface. The thermal effect of the volatile liquid supply to the plate is neglected. Distributions of the interfacial temperature and the local Nusselt and Sherwood numbers are calculated for a parallel flow where both Prandtl and Schmidt numbers are equal to unity. The characteristics in heat and mass transfer are revealed to be significantly influenced by the temperature dependency of the vapor-liquid equilibrium, the magnitude of the latent heat of phase change, and the thermal conductance of the flat plate. On analyse théoriquement l'évaporation à partir d'une surface de plaque plane pour un écoulement à couche limite laminaire en prenant en compte la conduction thermique bidimentionnelle dans la plaque avec une condition limite thermique de convection sur l'autre face de la plaque. L'effet thermique de la volatilité du liquide sur la plaque est négligé. Des distributions de température interfaciale et de nombre de Nusseit et de Sherwood locaux sont calculées pour un écoulement paralléle ayant des nombres de Prandtl et de Schmidt égaux à l'unité. Les caractéristiques du transfert de chaleur et de masse sont significativement influencées par la dépendance vis-à-vis de la température de l'équilibre liquide-vapeur, l'importance de la chaleur latente de changement d'état et la conductance thermique de la plaque plane. Die Verdampfung von der Oberfläche einer ebenen Platte in eine laminare Grenzschichtströmung längs der Platte wird theoretisch untersucht. Dabei wird die zweidimensionale Wärmeleitung in der Platte, und die konvektive Randbedingung an der anderen Plattenoberfläche berücksichtigt. Einflüsse, die sich möglicherweise bei der Zufuhr der verdampfbaren Flüssigkeit ergeben, werden vernachlässigt. Für eine parallele Strömung, bei der sowohl die Prandtl-Zahl als auch die Schmidt-Zahl gleich eins ist, werden die Verteilungen der Grenzflächentemperatur sowie der örtlichen Nusselt- und Sherwood-Zahl berechnet. Das Verhalten des Wärme- und Stoffübergangs wird wesentlich von der Temperaturabhängigkeit des Dampf-/Flüssigkeitsgleichgewichts, von der Gröβe der Verdampfungsenthalpie und von der Wärmeleitfähigkeit der ebenen Platte beeinfluβt. TeopeTиkhcyecки aNaлизиpyeTcя Teплo- и мaccoпepeNoc пpи иcпapeNии в лaм