Simultaneous development of velocity and temperature profiles for laminar flow of a non-Newtonian fluid in the entrance region of flat ducts

Authors


Abstract

The momentum and energy integral method of von Karman and Pohlhausen is used to solve the entrance heat transfer problem for a non-Newtonian fluid in a flat duct. The initial temperature and velocity profiles are assumed to be flat. The fluid is assumed to obey the Ostwald-de Wael model and its physical properties are assumed to be constant. Dimensionless expressions for temperature and velocity profiles are obtained by numerical methods.

The results of this investigation indicate that, similar to the case of Newtonian fluid, the parameters which influence entrance heat transfer are x/b ratio, Reynolds number and Prandtl number, provided these groups are properly defined.

Abstract

La méthode tenant compte du momentum et de l'énergie de von Karman et de Pohlhausen est utilisée pour résoudre le problème de la transmission de chaleur à l'entrée d'un conduit plat pour un fluide non-Newtonien. Les profils initiaux de température et vitesse sont supposés uniformes. Le fluide est conforme au modèle Ostwald-de Wael et ses propriétiés sont supposées constantes. Les expressions sans dimensions sont obtenues à l'aide d'analyses numériques pour les profils de température et vitesse.

Les résultats de cette recherche indiquent que, similarement au cas des fluides non-Newtoniens, les paramètres influençant la transmission de chaleur à l'entrée, sont x/b, Re et Pr en autant que ces groupes son définis adéquatement.

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