Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow
The purpose of the present research is to obtain a comprehension for the heat transfer developments in the entrance region of high viscosity liquid film flow. This study is related with the experiments in laminar transformer oil film flowing down a vertical surface of small diameter tube. The paper...
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2005
|
| Назва видання: | Промышленная теплотехника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61490 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow / S. Sinkunas, J. Gylys, A. Kiela, I. Gimbutyte // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 6. — С. 10-11. — Бібліогр.: 3 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61490 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-614902025-02-23T18:22:10Z Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow Теплообмен в начальном термическом участке пленки жидкости Sinkunas, S. Gylys, J. Kiela, A. Gimbutyte, I. Тепло- и массообменные процессы The purpose of the present research is to obtain a comprehension for the heat transfer developments in the entrance region of high viscosity liquid film flow. This study is related with the experiments in laminar transformer oil film flowing down a vertical surface of small diameter tube. The paper presents the evaluation of surface cross curvature influence on the local heat transfer in the thermal entrance region of laminar and wavy-laminar film flow. Досліджено динаміку розвитку теплообміну на початковій термічній ділянці при переміщенні плівки рідини вздовж вертикальної поверхні сталевої трубки малого діаметра. Досліджено вплив поперечної кривизни поверхні зрошування на теплообмін на початковій термічній ділянці при ламінарному та ламінарнохвильовому русі плівки. Исследована динамика развития теплообмена на начальном термическом участке при движении пленки жидкости по вертикальной поверхности стальной трубы малого диаметра. Исследовано влияние поперечной кривизны поверхности орошения на теплообмен на начальном термическом участке при ламинарном и ламинарно-волновом движении пленки. 2005 Article Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow / S. Sinkunas, J. Gylys, A. Kiela, I. Gimbutyte // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 6. — С. 10-11. — Бібліогр.: 3 назв. — англ. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61490 536.24 en Промышленная теплотехника application/pdf Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
English |
| topic |
Тепло- и массообменные процессы Тепло- и массообменные процессы |
| spellingShingle |
Тепло- и массообменные процессы Тепло- и массообменные процессы Sinkunas, S. Gylys, J. Kiela, A. Gimbutyte, I. Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow Промышленная теплотехника |
| description |
The purpose of the present research is to obtain a comprehension for the heat transfer developments in the entrance region of high viscosity liquid film flow. This study is related with the experiments in laminar transformer oil film flowing down a vertical surface of small diameter tube. The paper presents the evaluation of surface cross curvature influence on the local heat transfer in the thermal entrance region of laminar and wavy-laminar film flow. |
| format |
Article |
| author |
Sinkunas, S. Gylys, J. Kiela, A. Gimbutyte, I. |
| author_facet |
Sinkunas, S. Gylys, J. Kiela, A. Gimbutyte, I. |
| author_sort |
Sinkunas, S. |
| title |
Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow |
| title_short |
Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow |
| title_full |
Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow |
| title_fullStr |
Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow |
| title_full_unstemmed |
Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow |
| title_sort |
heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2005 |
| topic_facet |
Тепло- и массообменные процессы |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61490 |
| citation_txt |
Heat transfer in the thermal entrance region of liquid film flow / S. Sinkunas, J. Gylys, A. Kiela, I. Gimbutyte // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 6. — С. 10-11. — Бібліогр.: 3 назв. — англ. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT sinkunass heattransferinthethermalentranceregionofliquidfilmflow AT gylysj heattransferinthethermalentranceregionofliquidfilmflow AT kielaa heattransferinthethermalentranceregionofliquidfilmflow AT gimbutytei heattransferinthethermalentranceregionofliquidfilmflow AT sinkunass teploobmenvnačalʹnomtermičeskomučastkeplenkižidkosti AT gylysj teploobmenvnačalʹnomtermičeskomučastkeplenkižidkosti AT kielaa teploobmenvnačalʹnomtermičeskomučastkeplenkižidkosti AT gimbutytei teploobmenvnačalʹnomtermičeskomučastkeplenkižidkosti |
| first_indexed |
2025-11-24T09:48:53Z |
| last_indexed |
2025-11-24T09:48:53Z |
| _version_ |
1849664715594137600 |
| fulltext |
The heat transfer in the entrance region was
studied experimentally for boundary condition
qw = const. The experiments have been per;
formed with transformer oil film flowing down a
vertical surface stainless tube of 3,8 mm diame;
ter. The research was provided in presence and
absence of isothermal section on the tested tube.
The considerable relative cross curvature for the
laminar or wavy;laminar film flow it is possible
with high viscosity liquid or with high Prandtl
number. In such case the thermal entrance
region is much longer than hydrodynamic one.
The local heat transfer coefficient in the
entrance region for laminar film flow on vertical
plane surface can be determined by the expres;
sion [1,2]
. (1)
For stabilized heat transfer, evaluating the cross
curvature of wetted surface, Eq. (1) can be written as
follows
. (2)
10 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 6
ТЕПЛО+ И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Досліджено динаміку розвитку теп+
лообміну на початковій термічній ділянці
при переміщенні плівки рідини вздовж
вертикальної поверхні сталевої трубки
малого діаметра. Досліджено вплив по+
перечної кривизни поверхні зрошування
на теплообмін на початковій термічній
ділянці при ламінарному та ламінарно+
хвильовому русі плівки.
Исследована динамика развития
теплообмена на начальном термичес+
ком участке при движении пленки жид+
кости по вертикальной поверхности
стальной трубы малого диаметра. Ис+
следовано влияние поперечной кривиз+
ны поверхности орошения на теплооб+
мен на начальном термическом участке
при ламинарном и ламинарно+волно+
вом движении пленки.
The purpose of the present research is
to obtain a comprehension for the heat
transfer developments in the entrance
region of high viscosity liquid film flow.
This study is related with the experiments
in laminar transformer oil film flowing
down a vertical surface of small diameter
tube. The paper presents the evaluation
of surface cross curvature influence on
the local heat transfer in the thermal
entrance region of laminar and wavy+lam+
inar film flow.
УДК 536.24
SINKUNAS S.1, GYLYS J.1, KIELA A.2, GIMBUTYTE I.1
1Department of Thermal and Nuclear Energy, Kaunas University of Technology, Lithuania
2Department of Technology, Kaunas College, Lithuania
HEAT TRANSFER IN THE THERMAL ENTRANCE REGION
OF LIQUID FILM FLOW
a – thermal diffusivity;
CRq – curvature correction factor;
d – hydraulic diameter of the film;
g – acceleration of gravity;
GaR – Galileo number;
Nud – Nusselt number;
Pe – Peclet number;
Pr – Prandtl number;
q – heat flux density;
R – tube external radius;
Re – Reynolds number;
x – longitudinal coordinate;
α – heat transfer coefficient;
Г – wetting density;
δ – film thickness on surface of vertical tube;
εR – relative cross curvature of the film;
ν – kinematic viscosity;
λ – thermal conductivity;
ρ – liquid density.
Subscripts:
f – film flow;
s – film surface;
stab – stabilized flow;
t – thermal boundary layer;
w – wall of tube.
In this case the thickness of thermal boundary layer
is equal to the film thickness and can be determined
[3] by the following equation
. (3)
For the laminar film flow we can assume that local
heat transfer coefficient is inversely proportional to
the thickness of thermal boundary layer
. Taking this precondition into account, from Eqs. (1)
and (2) it follows that
. (4)
On this correlation basis, the relative cross curva;
ture of the laminar film one can express as follows
. (5)
In absence of external heat transfer (qs = 0), the
correction factor evaluates the film curvature
. (6)
External heat transfer does not influence the heat
transfer intensity in the thermal entrance region and
Eq. (5) is valid. The local heat transfer coefficient in
the thermal entrance region for the laminar film
falling down outside surface of vertical tube can be
determined by following equation
. (7)
The comparison of theoretical results obtained by
Eq. (7) with experimental data is presented in Fig. 1.
As we can see, the experimental results are in good
agreement with Eq. (7).
REFERENCES
1. Gimbutis G., Gimbutyte I. and Sinkunas S. Heat
Transfer in a Falling Liquid Film with Large Curvature. –
Heat Transfer Research, Scripta Technika, 1993, Vol.
25, No. 2, pp. 216–219.
2. Gimbutis G., Gimbutyte I. and Sinkunas S. Heat
Transfer of a Falling Liquid Film under Different Heat
Flux Distribution in the Film. – Transport Processes
in Engineering. Elsevier, 1992, Vol. 2, pp. 1177–1188.
3. Гимбутис Г.И. Теплообмен при гравита;
ционном течении пленки жидкости. – Вильнюс:
Мокслас, 1988. – 233с.
Получено 11.07.2005 г.
1 0,52Rq R RC C= = + ε
stab tα α = δ δ
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 6 11
ТЕПЛО+ И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Fig. 1. Experimental results of local heat transfer:
1,2 – laminar and wavy�laminar flow in absence of
the isothermal section correspondingly; 3,4 – laminar
and wavy�laminar flow in presence of the isothermal
section; 5 – equation (7); K = Nudf CR
–1 ( Prw/Prf )
1/4.
|