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Heat transfer enhancement in oscillatory flows of Newtonian and viscoelastic fluids

机译：牛顿流体和粘弹性流体振荡流动中的传热增强

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摘要

The work by U.H. Kurzweg for the enhanced longitudinal heat transfer of a Newtonian fluid in zero-mean oscillatory laminar flows in tubes subjected to an axial temperature gradient [U.H. Kurzweg, J. Heat Transfer 107 (1985) 459-462] is generalized for the case of a viscoelastic Maxwell fluid. While Kurzweg discovered that a Newtonian fluid exhibits a single maximum value of the effective diffusivity for a specific oscillation frequency, several maxima for different resonant frequencies are found in the case of the Maxwell fluid. The absolute maximum of the enhanced thermal diffusivity for the viscoelastic fluid and, consequently, the axial heat transfer in the tube, may be much higher than those for the Newtonian fluid. Since this absolute maximum increases as the radius of the tube decreases, a possible application may be to improve the efficiency of micro- and nano-thermal devices through the enhancement of the heat transfer rates in those devices. We provide two specific examples of heat transfer enhancement: a standard viscoelastic fluid (CPyCl/NaSal) oscillating in a macroscopic tube (scale of centimeters) and water oscillating at high frequencies in a tube of nanometric scale under conditions similar to those used experimentally in water nanoresonators.
机译：U.H.的作品Kurzweg用于提高在轴向温度梯度下管中零均值振荡层流中牛顿流体的纵向传热。 Kurzweg，J.Heat Transfer 107（1985）459-462]被概括用于粘弹性麦克斯韦流体的情况。尽管库兹韦格发现牛顿流体对于特定的振荡频率显示出有效扩散率的单个最大值，但在麦克斯韦流体的情况下，却发现了针对不同共振频率的多个最大值。粘弹性流体的增强的热扩散率的绝对最大值以及管中的轴向热传递的绝对最大值可能远高于牛顿流体的最大值。由于该绝对最大值随着管半径的减小而增加，因此可能的应用可能是通过提高这些设备中的传热速率来提高微热和纳米热设备的效率。我们提供了两个具体的传热增强示例：在宏观试管（厘米级）中振荡的标准粘弹性流体（CPyCl / NaSal）和在类似于在水中实验使用的条件下在纳米级试管中以高频振荡的水。纳米谐振器。

著录项

  • 来源
    《International Journal of Heat and Mass Transfer》 |2009年第24期|5472-5478|共7页
  • 作者

    A.A. Lambert; S. Cuevas; J.A. del Rio; M. Lopez de Haro;

  • 作者单位

    Facultad de Ingenieria, Universidad Autonoma de Baja California, Boulevard Benito Juirez s, 21240 Mexicali, BC, Mexico;

    Centra de Investigacion en Energia, Universidad National Autonoma de Mexico, A.P. 34, Temixco, Mor. 62580, Mexico;

    Centra de Investigacion en Energia, Universidad National Autonoma de Mexico, A.P. 34, Temixco, Mor. 62580, Mexico;

    Centra de Investigacion en Energia, Universidad National Autonoma de Mexico, A.P. 34, Temixco, Mor. 62580, Mexico On leave at Departamento de Fisica, Universidad de Extremadura, Badajoz 06071, Spain;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    heat transfer enhancement; viscoelastic fluids; oscillatory flows;

    机译：传热增强;粘弹性流体;振荡流;

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