Experimental and Numerical Analysis of Forced Convection in a Horizontal Tube Partially Filled with a Porous Medium under Local Thermal Equilibrium Conditions
Notice bibliographique
Résumé
The objective of the present work is to analyze experimentally and numerically the laminar forced convection flow in a horizontal pipe partially filled with a porous medium under constant heat flux and to study the influence of the eccentricity of the porous medium on the results. In a numerical analysis, the governing equations are solved in three dimensions. To simplify the grid generation and the satisfaction of the boundary conditions, conformal mapping is applied to convert the cross-section of the tube in the fluid domain (space between two eccentric circles) into a rectangle, and the equations are solved in a computational domain in this domain. The Darcy–Brinkman–Forchheimer model is applied to simulate the hydrodynamic behavior of the flow in the porous region. Thermal equilibrium between solid and fluid is assumed for the energy equation. A FORTRAN program was developed to solve the equations using the finite volume method and the SIMPLE algorithm. Velocity profile, pressure drop and average Nusselt number are studied in a wide range of Darcy numbers, thickness of porous mediums and eccentricities. The results show that the eccentricity of the porous material reduces the heat transfer coefficient and the pressure drop simultaneously; of course, the reduction in the heat transfer coefficient is less noticeable when the thickness of the porous medium is smaller. For example, at RP = 0.5, when the eccentricity of the porous medium increases up to E = 0.4, the average Nusselt number decreases by 66%, and this reduction for a smaller porous thickness decreases to 11%. The maximum pressure drop reduction for Da = 10−5 and E = 0.4 is 25%.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».