Steady two-dimensional thermal convection in a vertical porous slot with spatially periodic boundary imperfections

Steady, two-dimensional, thermal convection in a vertical slot filled with a saturated porous medium is considered when the sidewalls are held at différent constant temperatures and are misaligned, i.e. surface undulations exist. The spatial nonuniformities at the two walls are assumed to have small...

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Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:International journal of heat and mass transfer 1988-11, Vol.31 (11), p.2365-2380
1. Verfasser: Riley, D.S.
Format: Artikel
Sprache:eng
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Beschreibung
Zusammenfassung:Steady, two-dimensional, thermal convection in a vertical slot filled with a saturated porous medium is considered when the sidewalls are held at différent constant temperatures and are misaligned, i.e. surface undulations exist. The spatial nonuniformities at the two walls are assumed to have small amplitudes and common (arbitrary) wave number. Attention is focused on the core flow, which is assumed to lie in the conductive regime. In the absence of nonuniformities this flow is unconditionally stable, consequently the actual flow is purely baroclinic and there is no thermoconvective instability. Nusselt number results are presented and it is found that out-of-phase imperfections enhance the heat transfer significantly. Une convection thermique permanente et tridimensionnelle, dans une fente verticale, remplie d'un milieu poreux saturé, est considérée avec des parois latérales maintenues à des températures différentes constantes et non parallèles, par exemple avec des ondulations de surface. Les non-uniformités spatiales sur les deux parois sont supposées avoir de faibles amplitudes et des nombres d'onde communs (arbitraires). L'attention est portée sur l'écoulement au coeur, qui est supposé être situé dans le régime conductif. En l'absence des non-uniformités cet écoulement est inconditionnellement stable, en conséquence l'écoulement est purement baroclinique et il n'y a pas d'instabilité thermoconvective. On présente les résultats en nombre de Nusselt et on trouve qu'il n'y a pas d'accroissement sensible du transfert de chaleur. Die stationäre, zweidimensionale thermische Konvektion in einem senkrechten Spalt, der mit einer überfluteten Schüttung gefüllt ist, wird betrachtet. Die Wände werden auf konstanten, jedoch unterschiedlichen Temperaturen gehalten und sind nur ungenügend parallel ausgerichtet, d.h. an der Oberfläche wellig. Die Amplitude der Wellen ist klein, ihre Wellenzahl beliebig. Besonderes Augenmerk wird auf die Kernströmung gerichtet, von der angenommen wird, daß sie im Bereich der Wärmeleitung liegt. Ohne Unebenheiten ist diese Strömung immer stabil, das heißt, es liegt eine Strömung ohne konvektionsbedingte Instabilitäten vor. Es werden Nu-Zahlen dargestellt, und es wird gezeigt, daß eine Phasenverschiebung bei der Welligkeit den Wärmeübergang erheblich verbessert. Paccмaтpивaeтcя cтaциoнapнaя двyчмepнaя тeплoвaя кoнвeкция в вepтикaльнoй щeли, эaпoлнeннoй нacыщeннoй пopиcтoй cpeдoй. Бoкoвыe cтeнки имeют paэличнyю пocтoяннyю тeмпepaтypy и
ISSN:0017-9310
1879-2189
DOI:10.1016/0017-9310(88)90168-8