Non-stationary heat exchange in cylindrical channel at laminar flow of fluids


Cite item

Full Text

Abstract

Using double integral Laplace–Carson transformation and orthogonal method of Bubnov–Galyorkin, the analytical solution of the non-stationary problem of heat transfer in a cylindrical channel in the laminar flow of fluids was obtained. It has two components: stationary and non-stationary, each part has application only in a certain range of temporal and spatial coordinates. For the stationary Graetz-Nusselt problem on the basis of introduction of the temperature perturbation front and additional boundary conditions it was managed to find an analytical solution that allows the assessment of liquid thermal state with small values of spatial variable, directed along the stream flow. It is not possible to obtain such results using the well-known exact analytical methods because of the poor convergence of infinite series of received solutions.

About the authors

Anton V Eremin

Samara State Technical University

Email: a.v.eremin@list.ru
Postgraduate Student, Dept. of Theoretical Basis of Heat Engineering & Flow Mechanics 244, Molodogvardeyskaya st., Samara, 443100, Russia

Ekaterina V Stefanyuk

Samara State Technical University

Email: stef-kate@yandex.ru
(Dr. Techn. Sci.), Associate Professor, Dept. of Theoretical Basis of Heat Engineering & Flow Mechanics 244, Molodogvardeyskaya st., Samara, 443100, Russia

Alexander Yu Rassypnov

Samara State Technical University

Postgraduate Student, Dept. of Theoretical Basis of Heat Engineering & Flow Mechanics 244, Molodogvardeyskaya st., Samara, 443100, Russia

Anastasiya E Kuznetsova

Samara State Technical University

Email: kuznetsovaae@rambler.ru
Postgraduate Student, Dept. of Theoretical Basis of Heat Engineering & Flow Mechanics 244, Molodogvardeyskaya st., Samara, 443100, Russia

References

  1. L. Graetz, “Ueber die Wärmeleitungsfähigkeit von Flüssigkeiten. 2. Abhandlung” // Annalen der Physik und Chemie, 1885. Vol. 25, no. 7. Pp. 337–357.
  2. W. Nusselt, “Die Abhängigkeit der Wärmeübergangszahl von der Rohrlänge” // Z. Ver. Deut. Ing., 1910. Vol. 54. Pp. 1154–1158.
  3. Б. С. Петухов, Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. 411 с.
  4. П. В. Цой, Системные методы расчета краевых задач тепломассопереноса. М.: МЭИ, 2005. 568 с.
  5. В. А. Кудинов, Э. М. Карташов, Е. В. Стефанюк, Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Юрайт, 2012. 559 с.
  6. В. А. Кудинов, Е. В. Стефанюк, М. С. Антимонов, “Аналитические решения задач теплообмена при течении жидкости в плоскопараллельных каналах на основе определения фронта температурного возмущения” // Инженерно-физический журнал, 2007. Т. 80, № 5. С. 176–186.
  7. V. A. Kudinov, E. V. Stefanyuk, M. S. Antimonov, “Analytical solutions of the problems of heat transfer during liquid flow in plane-parallel channels by determining the temperature perturbation front” // J. Eng. Phys. Thermophys., 2007. Vol. 80, no. 5. Pp. 1038–1049.
  8. Е. В. Стефанюк, В. А. Кудинов, “Дополнительные граничные условия в нестационарных задачах теплопроводности” // Теплофизика высоких температур, 2009. Т. 47, № 2. С. 269–282.
  9. E. V. Stefanyuk, V. A. Kudinov, “Additional boundary conditions in nonstationary problems of heat conduction” // High Temp., 2009. Vol. 47, no. 2. Pp. 250–262.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2013 Samara State Technical University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».