Effects of Solid-to-Fluid Conductivity Ratio on Thermal Convection in Fluid-Saturated Porous Media at Low Darcy Number

多孔介质 热导率 材料科学 热力学 对流 流体力学 达西数 多孔性 自然对流 机械 复合材料 瑞利数 物理
作者
Krishna C. Bavandla,V. Srinivasan
出处
期刊: 卷期号:: 1-43
标识
DOI:10.1115/1.4067338
摘要

Abstract This study presents experimental data on the effects of the solid-to-fluid thermal conductivity ratio on natural convective heat transfer in a fluid-saturated porous medium heated from below. Argon is used as the saturating fluid, while a bed of glass, steel, or aluminum spheres constitutes the solid porous matrix. Emphasis is placed on attaining high Rayleigh numbers while maintaining low Darcy numbers (5.68 × 10−8 ≤Da≤5.22 × 10−7). At low modified Rayleigh numbers (Ra*) corresponding to the Darcy regime, the Nusselt number is independent of the medium conductivity. As Ra* increases and the system transitions into Forchheimer regime, the data diverge, with Nusselt numbers decreasing with increased thermal conductivity ratio at a fixed Ra*. This non-intuitive result is shown to be the result of the traditional choice of Ra* and Da as the controlling parameters since the heat transfer coefficient appears independent of the conductivity ratio. Scaling arguments are used to identify transition points between the regimes, which yield the transition criterion Ra* ~ Prp, where Prp is the modified Prandtl number. When the data are expressed by scaling with Prp, it is shown that the data for multiple parameter combinations collapse onto a single curve, which also agrees well with theoretical predictions. In light of this finding, the data from available literature are assessed, and it is proposed that deviations from theory are likely the result of the strong porous medium condition (low Da) not being satisfied.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
传统的芷云完成签到,获得积分10
3秒前
感性的又菡完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
小齐爱科研完成签到,获得积分10
4秒前
hsrlbc完成签到,获得积分0
4秒前
兴奋筮完成签到,获得积分10
13秒前
Rqbnicsp完成签到,获得积分10
14秒前
jinyu发布了新的文献求助10
17秒前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
19秒前
渡人舟的应助被笨笨的啤酒采纳,获得10
20秒前
聪明张张完成签到 ,获得积分10
23秒前
科研通AI6.2的应助被cc采纳,获得10
25秒前
橘子完成签到,获得积分10
27秒前
周萌完成签到 ,获得积分10
28秒前
Anonymous的应助被mn904yy采纳,获得10
30秒前
31秒前
FashionBoy的应助被科研通管家采纳,获得10
31秒前
ding的应助被科研通管家采纳,获得10
31秒前
masirui的应助被科研通管家采纳,获得10
31秒前
liuchuanfa34完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
lasfjas完成签到,获得积分10
35秒前
默默小馒头完成签到 ,获得积分10
36秒前
planto完成签到,获得积分10
41秒前
渡人舟的应助被笨笨的啤酒采纳,获得10
41秒前
阿西完成签到 ,获得积分10
43秒前
花样年华完成签到,获得积分10
44秒前
美丽的芙完成签到 ,获得积分10
47秒前
Leo完成签到 ,获得积分10
52秒前
Ying完成签到,获得积分10
56秒前
sll完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xingyong发布了新的文献求助10
1分钟前
渡人舟的应助被笨笨的啤酒采纳,获得10
1分钟前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
1分钟前
无期完成签到 ,获得积分10
1分钟前
心无杂念完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阳光手机完成签到,获得积分10
1分钟前
LN完成签到,获得积分10
1分钟前
科研人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xybjt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Recombinant human Type III collagen with native-like assembly and real biomaterial performance 1000
CLSI VET01S Ed7 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7872471
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9388672
关于积分的说明 20769588
捐赠科研通 7473898
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3351238
关于科研通互助平台的介绍 2492313
邀请新用户注册赠送积分活动 2378115