Coeficientes de transferencia de calor para flujo turbulento sobre una placa plana a una temperatura uniforme (IV)

Para Prt = 1, la ecuación (8-52) se reduce al resultado que obtuvo Von Karman. Spauding (referencia 20) resolvió la ecuación de energía para una capa frontera turbulenta utilizando la transfornación de Von Mises (referencia 22). Su solución es aplicable cuando la capa frontera térmica es mucho más delgada que la capa frontera hidrodínamica o cuando la temperatura de la superficie cambia súbitamente de la temperatura de corriente libre en algún punto en la dirección de la corriente desde el lado principal de la placa (referencia 8).

La figura 8-10 nos muestra los resultados que obtuvieron diferentes investigadores para flujo sobre una placa plana (Re = 10^7) que se mantiene a una temperatura uniforme. Todos los resultados difieren de la analogía de Colburn. Para números de Prandtl altos, no se dispone de suficientes datos para asegurar la exactitud de los resultados analíticos, que se muestran en la figura 8-10. La referencia 8sufiere que los modelos de Deissler y Spalding se pueden utiliza para grandes números de Prandtl para predecir el número de Stanton.

El coeficiente local de fricción en la corteza, Cf que aparece en la ecuación (8-52) y en la figura 8-10 se debe evaluar para situaciones de flujo específicas. Una expresión aproximada para Cf está dada por la ecuación (7-59a). Con los valores conocidos de Cf y Pr, se puede leer el valor de (2St/Cf) de acuerdo a la figura 8-10 usando la curva apropiada. Entonces se pueden calcular los valores del coeficiente local de transferencia de calor, según la definición del número de Stanton.

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