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Enregistrement W2887901317 · doi:10.11159/htff18.144

Modelling Local Nusselt Numbers for Channels with Flow in Transition

2018· article· en· W2887901317 sur OpenAlexaffvenue
Iván Cornejo, Petr A. Nikrityuk, Robert E. Hayes

Notice bibliographique

RevueProceedings of the World Congress on Mechanical, Chemical, and Material Engineering · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueHeat Transfer Mechanisms
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésNusselt numberFlow (mathematics)Transition (genetics)MechanicsComputer sciencePhysicsReynolds numberTurbulenceChemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This work reports a study of heat transfer in turbulent flow entering into small channels, which causes a transition to laminar flow.Heat transfer in channels has been extensively studied, especially the Nusselt-Graetz problem, most commonly constant wall temperature or constant wall heat flux.Early works reported Nusselt values for circular pipes with laminar developed flows, including analytical solutions validated with experiments.Later, developing laminar flows were also studied, presenting correlations for Nusselt-Greatz along the entry region.Most of the engineering flows are turbulent, in such flows, convection increases significantly and laminar flow assumptions are not valid.Although that there are Nusselt numbers reported for the developed turbulent flows, describing the entry region is still a challenge.In literature, flows in circular channels are classified into three main categories: Laminar for Re < 2 300, turbulent for Re > 10 000, and transitional for the Re in between [1].However, some cases, such as monolith type substrates, fit into none of those categories.Monolith based reactors are extensively used in the automotive industry, since they produce lower pressure drop than fixed beds; they are implemented in several other industrial processes as well.It creates a growing interest in its modelling [2,3].Usually, the flow before a monolith is turbulent (Re ~ 10 4 ), however, its pass from an inlet pipe to channels that are one or two orders of magnitude smaller, decreases the Reynolds number dramatically.Although, there is a strong reduction of the Reynolds, to the order of 10 2 typically, turbulence is still strong in the entry region.In these cases, laminar flow does not apply, also, correlations for turbulent flow are not meant to work at such low Reynolds numbers, neither for decaying turbulence.Clearly the decaying turbulence will affect the mass and heat transfer coefficients in the entry region, which could have a significant impact on the performance of the entire reactor; hence, it must be described accurately.The goal of this study is to identify and quantify the effect of the decaying turbulence on the Nusselt along the entry region of monolith channels.We used circular channels as a first approach, which are still not studied under the mentioned conditions.Given the difficulty to measure accurate profiles inside channels of about 1 mm of diameter [4], the study used Large Eddy Simulation, which is a highly precise and extensively validated numerical technique, suitable for flows in transition.The results agreed previously reported data [1,5], also showed a significant effect of the entering turbulence on the Nusselt along the beginning of the channels.This work extends available models for laminar flow, to take into account the turbulence.The proposed model describes the heat transfer in the transitional region accurately; it also converges to the correct Nusselt in the fully developed laminar zone.RANS models were also tested, finding different levels of agreement, but, in general, resulting not suitable to describe the entire region accurately.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,186
Écart entre enseignants0,179 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2018
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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