The influence of nose section and turbulence intensity on the flow around thick plates in parallel flow
Creators
- 1. Stuttgart Univ. (TH) (Germany, F.R.). Inst. fuer Chemische Verfahrenstechnik
Description
The flow parallel to thick plates separates in the nose section and reattaches on the flat plate after a certain distance. The flow separation with reattachement causes significant changes of flow, heat transfer and pressure drop. The informations about the flow are recieved from measurements of local mass transfer coefficients, which are fotometrically determined by light-remission. The fundamentals of the measuring technique are based on absorbed ammonia and subsequent chemical reaction with immediate color reaction. The main parameters of flow and related mass transfer are the nose of the plate, the Reynolds-number and especially the turbulence intensity. The measurements were accomplished with plates of a thickness 0.8 mm < s < 91.3 mm of truncated, hemicylindrical and wedge-shaped noses and with cylinders in parallel flow of truncated, hemispherical and conical noses. The measured results indicated, that the flow around thick plates may generally be subdivided into three main forms of the flow: 'boundary layer of flat plate', 'separation bubble' and 'vortex shedding with reattachement'. The critical Reynolds-numbers for the transition of one form to another were determined as a function of the different shapes of noses. For the first time longitudinal vortices can be observed for separation bubbles with significant influence on the flow and on the mass transfer. Thick plates with flow separation and reattachement may be subdivided into three sections: 1. the nose section, 2. the section of separated flow, 3. the section of boundary layer of flat plate downstream of reattachement. For the computation of local mass transfer rates, the position of the maximum mass transfer at the point of reattachement - the dividing line of the 2nd and 3rd section - are determined as a function of the main parameters plate nose, Re-number and turbulence intensity. (orig./HP)
Abstract (German)
An laengsangestroemten dicken Platten loest sich die Stroemung im Bereich des Anstroemprofils ab und legt sich nach einer gewissen Entfernung wieder an die Platte an. Dies fuehrt zu signifikanten Veraenderungen von Umstroemung, Waermeuebergang und Druckverlust. Die Aussagen zur Umstroemung werden aus oertlichen Stoffuebergangsmessungen mit Hilfe einer remissionsfotometrischen Stoffuebergangsmessmethode auf der Basis von Absorption, chemischer Reaktion und gekoppelter Farbreaktion gewonnen. Als wesentliche Einflussgroessen auf Umstroemung und zugeordneten Stoffuebergang sind das Anstroemprofil, die Anstroem-Reynolds-Zahl sowie die Turbulenzintensitaet zu nennen. Die Untersuchungen erstrecken sich auf Platten mit Dicken 0,8 mm < s < 91,3 mm mit stumpfem, halbrundem und keilfoermigen Anstroemprofilen sowie auf laengsueberstroemte Kreiszylinder mit stumpfem, halbkugelfoermigem und kegelfoermigen Anstroemprofilen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Umstroemung dicker Platten generell in drei Hauptstroemungsformen 'Plattengrenzschicht', 'Abloeseblase' und 'Querwirbelabloesung' untergliedern laesst. Der Uebergang von einer Stroemungsform zur anderen wird durch kritische Re-Zahlen erfasst und die Abhaengigkeit vom Anstroemprofil ueber einen Profilfaktor beschrieben. Bei Abloeseblasen konnten erstmals an Platten Laengswirbel nachgewiesen werden mit ihren charakteristischen Auswirkungen auf Umstroemung und Stoffuebergang. Dicke Platten mit Stroemungsabloesung lassen sich in drei Abschnitte unterteilen: 1. Profilbereich, 2. Bereich abgeloester Stroemung, 3. Plattengrenzschicht ab Wiederanlegen der Stroemung. Im Hinblick auf eine Berechnung des oertlichen Stoffuebergangs wird die Lage des Stoffuebergangsmaximums beim Wiederanlegen der Stroemung - als Trennlinie der beiden letzten Plattenabschnitte - unter Einbeziehung der wesentlichen Parameter Anstroemprofil, Re-Zahl und Turbulenzintensitaet erfasst und als Berechnungsgleichung angegeben. (orig./HP)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Einfluss von Anstroemprofil und Turbulenzintensitaet auf die Umstroemung laengsangestroemter Platten endlicher Dicke
Identifiers
- DOI
- 10.1007/bf01445794;
Publishing Information
- Journal Title
- Wärme- und Stoffübertragung
- Journal Volume
- 10
- Journal Issue
- 3
- Series
- Waerme- Stoffuebertrag.
- Journal Page Range
- 159-174
- ISSN
- 0042-9929
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 9365694
- Subject category
- S42: ENGINEERING;
- Descriptors DEI
- GAS FLOW; HEAT TRANSFER; MASS TRANSFER; MOCKUP; PLATES; PRESSURE DROP; TURBULENT FLOW
- Descriptors DEC
- ENERGY TRANSFER; FLUID FLOW; STRUCTURAL MODELS
Optional Information
- Notes
- 15 figs.; 22 refs.; Updated automatically by Metadata and Full-Text Enrichment Agent