Convective Heat Transfer

Convective Heat Transfer......Page 6
Table of Contents......Page 8
Foreword......Page 16
Preface......Page 18
1.1.1. Local equations......Page 22
1.1.2. Integral conservation equations......Page 25
1.1.4. Heat-transfer coefficient......Page 28
1.2. Dimensionless numbers......Page 29
1.3.1. Description of the problem......Page 30
1.3.3. Solution......Page 31
1.4.2. Guidelines......Page 35
1.4.3. Solution......Page 36
1.5.1. Description of the problem......Page 41
1.5.3. Solution......Page 42
2.1.1. Characteristic parameters......Page 52
2.1.2. Flow regions......Page 53
2.2.1. Thermal boundary conditions......Page 54
2.2.4. Fully developed thermal region......Page 55
2.3.1. Description of the problem......Page 56
2.3.2. Guidelines......Page 57
2.3.3. Solution......Page 58
2.4.1. Description of the problem......Page 67
2.4.3. Solution......Page 68
3.1.1. Prandtl equations......Page 74
3.1.2. Classic results......Page 76
3.2.2. Scale analysis......Page 79
3.2.3. Similarity temperature profiles......Page 80
3.3.1. Integral equations......Page 83
3.3.2. Principle of resolution using the integral method......Page 85
3.4.1. Description of the problem......Page 86
3.4.2. Solution......Page 88
3.5.1. Description of the problem......Page 89
3.5.3. Solution......Page 90
3.6.1. Description of the problem......Page 95
3.6.2. Guidelines......Page 97
3.6.3. Solution......Page 98
3.7.1. Description of the problem......Page 104
3.7.2. Guidelines......Page 105
3.7.3. Solution......Page 107
3.8.1. Description of the problem......Page 114
3.8.2. Guidelines......Page 115
3.8.3. Solution......Page 117
3.9.1. Description of the problem......Page 127
3.9.2. Guidelines......Page 128
3.9.3. Solution......Page 129
3.10.1. Description of the problem......Page 138
3.10.2. Solution......Page 139
4.1. Description of the flow......Page 140
4.2. Local heat-transfer coefficient for a circular cylinder......Page 142
4.3. Average heat-transfer coefficient for a circular cylinder......Page 144
4.4. Other obstacles......Page 146
4.5.2. Solution......Page 147
4.6.1. Description of the problem......Page 149
4.6.2. Guidelines......Page 150
4.6.3. Solution......Page 151
4.7.1. Description of the problem......Page 152
4.7.2. Guidelines......Page 153
4.7.3. Solution......Page 154
4.8.1. Description of the problem......Page 156
4.8.2. Guidelines......Page 157
4.8.3. Solution......Page 158
5.1. Introduction......Page 162
5.3. Dimensionless numbers. Scale analysis......Page 163
5.4.1. Equations......Page 166
5.4.2. Similarity solutions......Page 167
5.5.1. Integral equations......Page 170
5.5.2. Solution......Page 171
5.7. Mixed convection......Page 173
5.8.2. Solution......Page 176
5.9.1. Description of the problem......Page 178
5.9.2. Solution......Page 179
5.10.1. Description of the problem......Page 182
5.10.2. Solution......Page 183
5.11.1. Description of the problem......Page 185
5.11.2. Guidelines......Page 187
5.11.3. Solution......Page 188
5.12.1. Description of the problem......Page 197
5.12.2. Solution......Page 198
5.13.2. Guidelines......Page 204
5.13.3. Solution......Page 205
5.14.1. Description of the problem......Page 210
5.14.3. Solution......Page 211
6.2. Scale analysis......Page 216
6.3. Fully developed regime in a vertical duct heated at constant temperature......Page 218
6.4.1. Fully developed laminar regime......Page 219
6.5.1. Description of the problem......Page 220
6.5.2. Solution......Page 221
6.6.1. Description of the problem......Page 222
6.6.2. Solution......Page 224
6.7.1. Description of the problem......Page 227
6.7.2. Guidelines......Page 228
6.7.3. Solution......Page 229
7.2. Hydrodynamic stability and origin of the turbulence......Page 232
7.3. Reynolds averaged Navier-Stokes equations......Page 234
7.4. Wall turbulence scaling......Page 236
7.5. Eddy viscosity-based one point closures......Page 237
7.6. Some illustrations through direct numerical simulations......Page 248
7.7. Empirical correlations......Page 252
7.8.1. Reynolds shear stress......Page 254
7.8.2. Heat transfer in a fully developed turbulent channel flow with constant wall temperature......Page 259
7.8.3. Heat transfer in a fully developed turbulent channel flow with uniform wall heat flux......Page 261
7.9. Mixing length closures and the temperature distribution in the inner and outer layers......Page 264
7.9.2. Guidelines......Page 266
7.9.3. Solution......Page 267
7.10.3. Solution......Page 273
7.11. Transport equations and reformulation of the logarithmic layer......Page 276
7.11.2. Guidelines......Page 278
7.11.3. Solution......Page 279
7.12.3. Solution......Page 282
7.13.1. Description of the problem......Page 285
7.13.2. Guidelines......Page 286
7.13.3. Solution......Page 287
7.14.1. Description of the problem......Page 291
7.14.2. Guidelines......Page 292
7.14.3. Solution......Page 295
8.2. Transition to turbulence in a flat plate boundary layer......Page 302
8.3. Equations governing turbulent boundary layers......Page 303
8.5. Velocity and temperature distributions......Page 305
8.6. Integral equations......Page 306
8.7. Analogies......Page 307
8.8.1. Description of the problem......Page 310
8.8.2. Solution......Page 311
8.9.1. Description of the problem......Page 313
8.9.2. Guidelines......Page 314
8.9.3. Solution......Page 315
8.10.2. Guidelines......Page 318
8.10.3. Solution......Page 319
8.11.2. Guidelines......Page 322
8.11.3. Solution......Page 323
8.12.2. Guidelines......Page 327
8.12.3. Solution......Page 328
8.13.2. Guidelines......Page 333
8.13.3. Solution......Page 334
8.14.1. Description of the problem......Page 340
8.14.3. Solution......Page 341
9.2. General approach of free turbulent shear layers......Page 344
9.3. Plumes......Page 347
9.4.1. Description of the problem......Page 349
9.4.2. Guidelines......Page 350
9.4.3. Solution......Page 351
9.5.1. Description of the problem......Page 356
9.5.3. Solution......Page 357
9.6.1. Description of the problem......Page 361
9.6.2. Guidelines......Page 362
9.6.3. Solution......Page 363
9.7.1. Description of the problem......Page 369
9.7.2. Guidelines......Page 371
9.7.3. Solution......Page 372
List of symbols......Page 384
References......Page 388
Index......Page 392