Three-dimensional numerical predictions of internally heated free convective flows
Creators
- 1. New Brunswick Univ., Fredericton (Canada). Dept. of Mechanical Engineering
Description
Steady laminar free convection in cylindrical tanks containing high Prandtl number fluids, heated with localized point or line heat sources, is simulated in three dimensions. The governing system of equations in primitive variables, simplified with the Boussinesq approximation is solved using a segregated numerical formulation with skewed time-like marching procedure. The discretized pressure correction equation, which links the continuity and momentum equations is solved using a multigrid method. Flow and temperature fields are predicted for a variety of heat source strengths, lengths and locations and heat transfer coefficients at the convective boundaries. The effects of these variables on the thermal and hydrodynamic conditions in the tank are presented and analysed. (orig.)
Abstract (German)
Es wird die stationaere laminare freie Konvektion in einem zylindrischen Behaelter dreidimensional simuliert, der ein FLuid hoher Prandtl-Zahl enthaelt, das mit punktfoermigen oder linienfoermigen Waermequellen beheizt ist. Die Bestimmungsgleichungen in einfachen Variablen und vereinfacht mit der Boussinesq-Approximation werden geloest und unter Verwendung eines segregierten numerischen Verfahrens mit gleitender Schrittweite. Die diskretisierte Gleichung fuer die Druckkorrektur, welche die Kontinuitaets- und die Impulsgleichung verknuepft, wird unter Verwendung einer Multigrid-Methode geloest. Es werden Stroemungs- und Temperaturfelder fuer verschiedene Waermequellendichten, Laengen und Positionen sowie fuer verschiedene Waermeuebergangskoeffizienten an den Berandungen des Behaelters vorhergesagt. Der Einfluss dieser Variablen auf das thermische und hydrodynamische Verhalten im Tank werden praesentiert und analysiert. (orig.)Additional details
Publishing Information
- Journal Title
- Waerme- Stoffuebertrag.
- Journal Volume
- 21
- Journal Issue
- 5
- Series
- Waerme- Stoffuebertrag.
- Journal Page Range
- 283-290
- ISSN
- 0042-9929
- CODEN
- WASBB
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 18100012
- Subject category
- S42: ENGINEERING;
- Descriptors DEI
- LAMINAR FLOW; NATURAL CONVECTION; NUMERICAL SOLUTION; STEADY FLOW; TANKS; THREE-DIMENSIONAL CALCULATIONS
- Descriptors DEC
- CONTAINERS; CONVECTION; ENERGY TRANSFER; FLUID FLOW; HEAT TRANSFER
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Grant NSERC A 1398