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Keywords:

  • natural convection from fin;
  • radiating fin;
  • stratified air;
  • conjugate heat transfer

Abstract

Integral analysis is used to study laminar natural convection from a vertical radiating fin situated in ambient air thermally stratified according to a power law variation of temperature. The phenomenon is treated as a coupled problem in which all the possible modes of heat transfer are accounted for in the constitutive equations. For stable thermal stratification of the medium, the local Nusselt is found to be a function of the radiation parameter, fin parameter, temperature ratio, stratification parameter, the exponent of the power law ‘m’ and the conventional Gr.Pr product. An approximate design relationship between the various parameters is established by the method of regression.

On utilise une analyse intégrale pour étudier la convection naturelle laminaire à partir d'une ailette irradiante verticale située dans un air ambiant stratifié thermiquement, selon une variation de loi de puissance de la température. Le phénomène est traité comme un problème couplé, dans lequel tous les modes possibles de transfert de chaleur sont pris en compte dans les équations constitutives. Pour une stratification thermique stable du milieu, on a trouvé que le nombre de Nusselt locaux dépendait du paramètre de radiation, du paramètre de l'ailette, du rapport de température, du paramètre de stratification, de l'exposant de loi de puissance ‘m’ et du produit Gr.Pr. Pour des fins de conception, une relation approximative est établie entre les divers paramètres par la méthode de régression.