A study on the thermal-entry length problem in ducts with constant surface temperature

Abstract

In this paper a systematic procedure is introduced to deal with thermal entry length problem in tubes with constant surface temperature. Alternative relations are derived to calculate the rate of heat transfer and Nusselt number. An approximate relation between dimensionless temperature and dimensionless axial coordinate is proposed. A correlation is determined for the calculation of mean Nusselt number. Comparisons are made with available infinite series solutions. It is concluded that the proposed equations gives good results especially close the entrance region. Key Words: Thermal-entry length, Heat transfer in ducts.

Bu çalışmada sabit yüzey sıcaklığına sahip borularda ısıl-giriş uzunluğu probleminin çözümü için sistematik bir yöntem sunulmaktadır. Isı transferini ve Nusselt sayısını hesaplamak için alternatif bağıntılar çıkarılmıştır. Boyutsuz eksenel koordinat ve boyutsuz sıcaklık arasındaki ilişki için bir bağıntı önerilmiştir. Ortalama Nusselt sayısının belirlenmesi için bir korelasyon geliştirilmiştir. Sonuçlar sonsuz seri çözümleri ile karşılaştırılmış ve bu çalışmadaki bağıntıların oldukça iyi sonuç verdiği gösterilmiştir.