Wärmeübertragung in einem axial rotierenden, durchströmten Rohr im Bereich des thermischen Einlaufs. T. 2, Einfluß der Rotation auf eine laminare Strömung

Abstract

Der Einfluß der Rotation auf das Temperaturprofil und die Wärmeübergangszahl einer laminaren Rohrströmung im Bereich des thermischen Einlaufs wird theoretisch untersucht. Es wird angenommen, daß das Geschwindigkeitsprofil voll ausgebildet ist. Die Rotation hat einen destabilisierenden Einfluß auf die Laminarströmung, die umschlägt und turbulent wird. Aufgrund der Anfachung der Turbulenz durch die Rotation verbessert sich die Wärmeübertragung mit steigender Rotations-Reynoldszahl und die thermische Einlauflänge nimmt beträchtlich ab.

The effects of tube rotation on the temperature distribution and the heat transfer to a fluid flowing inside a tube are examined by analysis in the thermal entrance region. The flow is assumed to be hydrodynamically fully developed. The rotation has a destabilizing effect on the laminar pipe flow, causing a transition to turbulent flow. Therefore, a remarkable increase in heat transfer with increasing rotational Reynolds number can be observed. The thermal entrance length decreases remarkably with growing rotational Reynolds number.