Heat Transfer under Laminar Flow of Liquid in a Round Pipe

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The presented article is devoted to the study of the temperature field in a laminar fluid flow moving in a round pipe. In this case, it is assumed that the flow of the medium is stationary with a parabolic velocity profile and its thermal properties are constant. The paper studies an approximate analytical method for calculating the temperature distribution in a fluid flow. Relatively simple mathematical dependences are obtained for determining the first eigenfunction and the first characteristic root of the problem under consideration. The recommended expressions are highly accurate and make it possible to quickly investigate the heat transfer process in the area of the ordered regime of fluid flow in the channel, which, as a rule, is the main one.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Yu. V. Vidin

Siberian Federal University

Email: roman.v.kazakov@gmail.com
Russian Federation, Krasnoyarsk

R. V. Kazakov

Siberian Federal University

Author for correspondence.
Email: roman.v.kazakov@gmail.com
Russian Federation, Krasnoyarsk

References

  1. Петухов Б. С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. 411 с.
  2. Видин Ю. В., Иванов В. В., Медведев Г. Г. Расчет теплообмена при ламинарном течении жидкости в каналах. Красноярск: КрПИ, 1971. 136 с.
  3. Видин Ю. В., Иванов В. В., Казаков Р. В. Инженерные методы расчета задач теплообмена. Красноярск: СФУ, 2014. 167 с.
  4. Видин Ю. В., Злобин В. С., Иванов В. В., Медведев Г. Г. Инженерные методы расчета задач нелинейного теплообмена при ламинарном течении жидкости в каналах. Красноярск: СФУ, 2015. 155 с.
  5. Маделунг Э. Математический аппарат физики. М.: Наука, 1968. 618 с.
  6. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям. М.: Наука, 1979. 833 с.
  7. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. М.: Наука, 1965. 608 с.
  8. Видин Ю. В., Злобин В. С., Казаков Р. В. Расчет лучистого теплообмена при ламинарном течении жидкости в канале // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2015. № 5, 6. С. 3–7.
  9. Лыков А. В. Тепломассообмен. Справочник. М.: Энергия, 1978. 479 с.
  10. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. 736 с.
  11. Тарг С. М. Основные задачи теории ламинарных течений. М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1951. 420 с.
  12. Садиков И. Н. Ламинарный теплообмен в плоском канале при неравномерном поле температуры на входе // Инженерно-физический журнал. 1965. Т. 8. № 3.
  13. Садиков И. Н. Ламинарный теплообмен в начальном участке прямоугольного канала. // Инженерно-физический журнал. 1965. Т. 8. № 4.
  14. Цой П. В. Методы расчета задач тепломассопереноса. М.: Энергоатомиздат, 1984. 414 с.
  15. Видин Ю. В., Казаков Р. В. Расчет теплообмена при ламинарном течении жидкости в цилиндрическом канале при наличии аксиальной теплопроводности // Теплофизика высоких температур. 2019. Т. 57. № 2. С. 308–311.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Graph of the eigenfunction for the equation y1(R) = exp(–R2) if Bi = 2

Download (104KB)
3. Fig. 2. The graph of the constant function for the equation y2(R) = (1-6R2)exp (- 3R2) if Bi = 3.6

Download (109KB)
4. Fig. 3. Graph of the eigenfunction for the equation y3(R) = (1 – 20R2 + 50R4)exp(–5R2) if Bi = 4.839

Download (111KB)

Copyright (c) 2024 Российская академия наук