Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

28.01.2016 | Ausgabe 9/2016

Meccanica 9/2016

Buoyancy-driven fluid and energy flow in protruded heater enclosure

Zeitschrift:
Meccanica > Ausgabe 9/2016
Autoren:
Nirmalendu Biswas, Pallab Sinha Mahapatra, Nirmal Kumar Manna

Abstract

Flow structures and thermal aspects of buoyancy-driven flow occurring in the presence of protruded heater inside a square enclosure are investigated under different thermal boundary conditions of the enclosure for two common fluids (of Prandtl numbers Pr = 0.71 and 6.9) at various Rayleigh numbers (Ra = 103–106) numerically. The study is conducted considering a single heater as well as a set of two identical heaters located symmetrically on the bottom wall of the enclosure. Results reveals that the heat transfer, energy flow and fluid flow are markedly dependent on the heater aspect ratio, Ra, Pr and thermal boundary condition. Although with the single heater symmetric trends of fluid and heat flow are observed, the strong asymmetric flow features are found in case of the double heaters for Pr = 6.9 at higher Ra. Some interesting energy and fluid flow patterns are evolved depending upon the values of heater aspect ratio, interspatial heater distance and enclosure’s boundary condition. The visualization of mass and energy transports are properly appreciated using streamfunction and heatfunction. Total fluid flow inside the enclosure is analyzed by applying a novel approach based on streamfunctions of thermally induced vortices, which is also used to formulate a new streamfunction based symmetry indicator. It is seen that, with the increase in heater height although the total flow decreases, a consistent trend of increasing heat transfer is observed. The nature of steady-state solutions for the cavity is also analyzed by gradually increasing and decreasing Ra. Symmetry breaking bifurcation has been identified for Pr = 6.9. The bifurcation characteristics changes from supercritical to subcritical bifurcation depending upon thermal boundary conditions of the enclosure.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe​​​​​​​​​​​​​​

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2016

Meccanica 9/2016 Zur Ausgabe

Premium Partner

BranchenIndex Online

Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.

Whitepaper

- ANZEIGE -

Grundlagen zu 3D-Druck, Produktionssystemen und Lean Production

Lesen Sie in diesem ausgewählten Buchkapitel alles über den 3D-Druck im Hinblick auf Begriffe, Funktionsweise, Anwendungsbereiche sowie Nutzen und Grenzen additiver Fertigungsverfahren. Eigenschaften eines schlanken Produktionssystems sowie der Aspekt der „Schlankheit“ werden ebenso beleuchtet wie die Prinzipien und Methoden der Lean Production.
Jetzt gratis downloaden!

Marktübersichten

Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

Bildnachweise