A new theoretical formula for turbulent heat and mass transfer with gases or liquids in tube flow

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Abstract

A new theoretically-based formula is presented for fully developed steady-state forced convection heat or mass transfer in turbulent tube flow. This relationship, which is proposed for the frill range range of Prandtl or Schmidt numbers between 0.7 (gases) and 100 000 (liquids), is as follows:

equation image

Coniparisons a with widely quotcd sets of data show very good agreement IFriend and metzner (heat transfer in liquids), Dcisser and Eian (heat transfer in air), Allen aid Eckert (heat transfer in water), Malina and Sparrow (heat trniisfcr in liquids), Harrott and Hamilton (mass transfcr in liquids)]. Absolute mean deviations vary from 3.6 to 8.1% over the range 0.73 + Pr or Sr ≤ 97 600.

Abstract

On présente une nouvelle formule ayant un fondement théorique, pour les transferts de chaleur et de masse pour un écoulcment turbulent stationnaire en convection forcée dans un tube. On propose l'équation suivante pour la gamme complète des nombres de Prandtl et de Schmidt compris entre 0.7 (gaz) et 100,000 (liquides):

equation image

On a obtenu un trés bon accord en coniparant les resultats avcc des serics de donuees frequemment citees, a savoir:

  • aFriend et Metzner (transfert de chaleur dans les liquides);
  • bDcissler et Eian (transfcrt dc chaleur dans l'air);
  • cAllen et Eckert (transfert de chaleur dans l'eau);
  • dMalina et Sparrow (transfert de chaleur dans les liquides);
  • eHarriot et Hamilton (transfert de masse dans des liquides).

Les ecarts absolus et moyens varient entre 3.6 et 8.1% sur la gainme dc 0.73 ≤ Pr on Sc ≤ 97,600.

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