Nusselt number, while 4 ¼ 270 (¼3p

Nusselt number, while 4 ¼ 270 (¼3p/2) the minimum in a range of
Ra < 1400. Compared with the natural convection of a single cylinder
in an infinite large space [8,9], the averaged Nusselt number is
about two times smaller, which is mostly due to that the driven
force is coming from one side of the hot or cold cylinder.
4. Comparison with the experimental results
An experimental loop was set up in order to make a comparison
with the obtained numerical results. The experimental system includes
a test section, a cold and a hot water loop, a flow rate control
system and a data acquisition system.
In the test section, a plexiglass circular pipewas used as the tube
shell, which is 300 mm in length, and the inner diameter and
thickness are respectively 20 mm and 2.5 mm. Two stainless steel
microtubes are circulated respectively with cold and hot water,
both with outside diameter of d (¼1.0 mm), wall thickness of
0.125 mm, and total length of 352 mm (effective heat transfer
length of 281 mm). The cold and hot microtubes were placed
horizontally and in parallel with the axis of the plexiglass circular
pipe. In the cross section view, two microtubes have a tube pitch of
1.5 mm and are placed in the center of the pipe shell.
The whole experimental section was thermally insulated by a
type of aerogel material having a thermal conductivity about
0.02 W/(mK) in room temperature. The deionized water was used
for all of the experiment fluid, i.e. filling up the pipe shell, and
circulating through the two microtubes. The inlet temperatures of
water flowing opposite into the two microtubes are controlled by
two water baths, respectively. The adjustments of hot and cold
water flow rates were realized, respectively, by two vessels, in
which the pressures were maintained by connecting with a common
nitrogen cylinder.
All of the temperatures were measured by T-type thermocouples
with 0.1mmin diameter, which have an uncertainty of 0.1 C.
The upstream or import pressures of hot and cold water were
measured by two pressure sensors with a full range of 0.5 MPa and
an accuracy of 0.1%, and the exits are free flow. The mass flow rates
through the hot and cold tube were measured, respectively, by two
electronic balances, which have an accuracy of 1 mg. All of the
measured data were recorded in every 3 s for approximately 5 min
after confirming that the experimental system reached a hydrodynamic
and thermal steady state.
It is found that the numerically calculated Nusselt numbers
were in general agreement with the experimental results, as shown
in Fig. 10, and the differences becomes obvious at low Rayleigh
number, which is believed that the two dimensional limitation
might be the brief reason. In fact, the natural convection in axial
direction may contribute a fraction especially with low flow rates
and a large temperature difference. A further comparison of numerical
simulation in three dimensional with the experimental
data is needed for our next step work. The experimental data fit
well with the numerical simulated at relative large Rayleigh
number, because the large flow rates can reduce the temperature
difference from the inlet to the outlet that the three dimensional
effect is weakened. A correlation was proposed based on the numerical
results, which is as follows,

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

หมายเลข Nusselt ขณะ 4 ¼ 270 (¼3p/2) ต่ำสุดในช่วงของRa < 1400 เมื่อเทียบกับพาธรรมชาติของทรงกระบอกเดียวในการไม่จำกัดกว้างขวาง [8,9], หมายเลข Nusselt เฉลี่ยคือขนาดเล็กประมาณสองครั้ง ซึ่งเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการที่จะขับเคลื่อนแรงมาจากด้านหนึ่งของถัง น้ำ4. เปรียบเทียบกับผลการทดลองวนการทดลองถูกตั้งค่าเพื่อทำให้เปรียบเทียบมีผลเป็นตัวเลขได้รับ มีระบบทดลองส่วนทดสอบ ความเย็น และน้ำอุ่น วน ตัวควบคุมอัตราการไหลระบบและระบบซื้อข้อมูลในส่วนของการทดสอบ pipewas กลม plexiglass ใช้เป็นหลอดเปลือก ซึ่งเป็น 300 mm ความยาวและเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน และความหนาได้ตามลำดับ 20 มม.และ 2.5 มม. เหล็กกล้าไร้สนิมสองmicrotubes จะหมุนเวียนไปตามลำดับพร้อมน้ำอุ่นด้วยเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกของ d (¼1.0 mm), ความหนาของ0.125 มม. และความยาวรวม 352 มม. (ถ่ายเทความร้อนมีประสิทธิภาพความยาวมม. 281) Microtubes เย็น และร้อนถูกวางแนวนอน และขนานกับแกนของ plexiglass กลมท่อ ในมุมมองส่วนข้าม microtubes สองมีระยะห่างของท่อ1.5 mm และมีอยู่ในเปลือกท่อส่วนการทดลองทั้งหมดถูกหุ้มด้วยแพชนิดของ aerogel วัสดุมีการนำความร้อนเกี่ยวกับW/(mK) 0.02 ในอุณหภูมิห้อง ใช้น้ำ deionizedทั้งหมดน้ำมันทดลอง เช่นกรอกเปลือกท่อ และหมุนเวียนผ่าน microtubes สอง อุณหภูมิทางเข้าของของควบคุมโดยน้ำที่ไหลลงสู่ microtubes สองตรงข้าม2 น้ำอ่างอาบน้ำ ตามลำดับ การปรับปรุงของร้อนและเย็นอัตราการไหลน้ำได้รับรู้ ตามลำดับ เรือ 2 ในที่ความดันถูกรักษา โดยเชื่อมต่อกับแบบทั่วไปถังไนโตรเจนทั้งหมดอุณหภูมิที่วัด โดยเทอร์โมคัปเปิลชนิด Tกับ 0.1mmin เส้นผ่าศูนย์กลาง ซึ่งมีความไม่แน่นอนเป็นของ 0.1 C.ในขั้นต้นน้ำหรือนำความดันของน้ำร้อนและน้ำเย็นวัด ด้วยเซนเซอร์ความดันสองด้วยของแรง 0.5 และความถูกต้องของ 0.1% และออกจากการเป็นเสรี อัตราไหลเชิงมวลผ่านท่อน้ำร้อน และเย็นได้วัด ตามลำดับ ด้วยสองอิเล็กทรอนิกส์ดุล ซึ่งมีความถูกต้องของการอ่านค่า 1 มิลลิกรัม ทั้งหมดนี้บันทึกข้อมูลการวัดในทุก 3 s สำหรับประมาณ 5 นาทีหลังจากการยืนยันว่า ระบบการทดลองถึงการ hydrodynamicและความร้อนสามท่อนพบว่าหมายเลข Nusselt เรียงตามตัวเลขที่คำนวณได้ได้ทั่วไปข้อตกลง มีผลทดลอง เหมือนFig. 10 และความแตกต่างกลายเป็นชัดที่ต่ำราคาย่อมเยาหมายเลข ซึ่งเชื่อว่าทั้งสองมิติจำกัดอาจเป็นเหตุผลโดยสังเขป ในความเป็นจริง การพาแบบธรรมชาติในแกนทิศทางอาจนำเศษส่วนโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอัตราการไหลต่ำและความแตกต่างของอุณหภูมิมาก การเปรียบเทียบต่อไปของตัวเลขการจำลองในสามมิติ ด้วยการทดลองข้อมูลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานขั้นตอนต่อไปของเรา พอดีข้อมูลทดลองดีที่เป็นตัวเลขจำลองที่ Rayleigh ญาติขนาดใหญ่หมายเลข เนื่องจากราคาไหลขนาดใหญ่สามารถลดอุณหภูมิความแตกต่างจากทางเข้าของร้านที่สามมิติผลจะลดลง ความสัมพันธ์ถูกนำเสนอตามค่าที่เป็นตัวเลขผล ซึ่งจะเป็นดังนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ค่าจำนวน 4 ¼ 270  ( ¼ 3P / 2 ) ขั้นต่ำในช่วงของ
รา < 1400 เมื่อเทียบกับการพาแบบธรรมชาติของ
กระบอกเดียวในพื้นที่ขนาดใหญ่ 8,9 อนันต์ [ ] , เฉลี่ยค่าหมายเลข
2 ครั้งมีขนาดเล็กซึ่งส่วนใหญ่เนื่องจากที่ขับเคลื่อน
แรงที่มาจากด้านหนึ่งของร้อน หรือเย็นกระบอกสูบ .
4 การเปรียบเทียบกับผลการทดลอง
เป็นวงทดลองตั้งค่าเพื่อที่จะทำให้การเปรียบเทียบ
กับได้รับตัวเลขผลลัพธ์ การทดสอบระบบรวมถึง
ทดสอบส่วน เป็นหวัด และห่วงน้ำร้อน , อัตราการไหลของระบบการควบคุมและระบบบันทึกข้อมูล
.
ในส่วนทดสอบ pipewas ลูกแก้วกลมใช้เป็นหลอด
เปลือกหอยซึ่งเป็น 300 มม. ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางและ
ความหนา 20 มิลลิเมตร ตามลำดับ และ 2.5 มม. สอง microtubes เหล็กสแตนเลสจะหมุนเวียนไปตามลำดับด้วย

ทั้งเย็นและน้ำอุ่น มีเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกของ D ( ¼ 1.0 มม. ) ความหนาของผนัง
0.125 มม. และความยาวทั้งหมดของ 352 มม. ( ความยาวโอน
ความร้อนมีประสิทธิภาพ 281 มม. ) การ microtubes เย็นและร้อนอยู่
แนวนอนและขนานกับแกนของท่อกลม
ลูกแก้ว .ในรูปตัด วิวสอง microtubes มีหลอดเสียงของ
1.5 มม. และจะอยู่ในศูนย์ของท่อเปลือก .
ส่วนการทดลองทั้งแช insulated โดย
วัสดุชนิดแอโรเจลมีการนำความร้อนเกี่ยวกับ
0.02 w / ( MK ) ในอุณหภูมิห้อง ที่คล้ายเนื้อเยื่อประสานน้ำใช้
ทั้งหมดการทดลองของไหล เช่นเติมท่อเปลือกและ
หมุนเวียนผ่านสอง microtubes . ขาเข้า อุณหภูมิของน้ำที่ไหลเข้าไปใน 2 ตรงข้าม

microtubes ควบคุมน้ำสองบาท ตามลำดับ ปรับอัตราการไหลของน้ำร้อนและเย็น
ถูกตระหนัก ตามลำดับ โดยสองลำใน
ซึ่งแรงกดดันถูกเก็บรักษาไว้โดยการเชื่อมต่อกับทั่วไป

ใส่กระบอกทั้งหมดของอุณหภูมิที่วัดจากเทอร์โมคัปเปิล
T - ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.1mmin ซึ่งมีความไม่แน่นอนของ  0.1  C .
แรงกดดันต้นน้ำหรือนำเข้าร้อนและน้ำเย็นอยู่
วัดโดยสองเซ็นเซอร์ความดันกับช่วงเต็มของ 0.5 MPa และ
ความถูกต้อง 0.1% และทางออกจะไหลฟรี อัตราไหลมวล
ผ่านร้อนและเย็นท่อจำนวน 2
)อิเล็กทรอนิกส์ยอด ซึ่งมีความถูกต้อง 1 มิลลิกรัม ทั้งหมดของข้อมูลที่ถูกบันทึกไว้ในทุกวัด
3 S ประมาณ 5 นาที
หลังจากที่ยืนยันว่าระบบทดลองถึงสภาวะความร้อนและดัชนี
.
) จะพบว่า ตัวเลขค่าคำนวณตัวเลข
อยู่ในข้อตกลงทั่วไปที่มีผลดังแสดงในรูปที่ 10
,และความแตกต่างที่ชัดเจนใน Rayleigh number
ต่ำ ซึ่งเชื่อว่าใน 2 มิติจำกัด
อาจจะมีเหตุผลสั้น ๆ ในความเป็นจริง , การพาความร้อนแบบธรรมชาติในแนว
อาจมีส่วนร่วมส่วนโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอัตราการไหลต่ำ
และความแตกต่างอุณหภูมิขนาดใหญ่ เพิ่มเติมการเปรียบเทียบแบบจำลอง 3 มิติด้วย

ทดลองข้อมูลที่จำเป็นสำหรับงานขั้นต่อไป ข้อมูลพอดี
ด้วยตัวเลขจำลองขนาดใหญ่ที่ญาติ Rayleigh
เบอร์ เพราะอัตราการไหลขนาดใหญ่สามารถลดอุณหภูมิ
ความแตกต่างจากปากน้ำกับเต้าเสียบที่ 3 มิติผลจะบอด ความสัมพันธ์ที่นำเสนอขึ้นอยู่กับผลลัพธ์เชิงตัวเลข
ซึ่งเป็นดังนี้