Throughflow effects on the transient and stability characteristics of a thermosyphon

Throughflow effects on the flow in a natural circulation loop are investigated analytically. The loop consists of two vertical insulated branches with a point heat source at the bottom and a point heat sink at the top. Hot liquid is extracted continuously at the hottest spot (just downstream of the heat source) and replaced by cold liquid injection just downstream of the heat sink. A one-dimensional spatial model is employed to calculate flow rates and temperature distributions for various loop parameters and through-flow rates. Steady state, transient behavior, and stability characteristics are studied. It is found that the throughflow stabilizes the motion in the loop.

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Einflüsse der Zuströmung in einen Thermosyphon auf sein transientes Verhalten und seine Stabilität

Zusammenfassung Die Einflüsse der Zuströmung auf die Strömung in einem natürlichen Zirkulationskreislauf werden analytisch untersucht. Der Kreislauf besteht aus zwei vertikalen isolierten Abschnitten mit einer punktuellen Wärmequelle unten und einer punktuellen Wärmesenke oben. Heiße Flüssigkeit wird ständig an der wärmsten Stelle (unmittelbar nach der Wärmequelle) abgesondert und durch kalte Flüssigkeit ersetzt, die unmittelbar nach der Wärmesenke eingespritzt wird. Um die Durchflußraten und Temperaturverteilungen für verschiedene Kreislaufparameter und Zufiußmengen zu berechnen, wird ein eindimensionales Modell verwendet. Die Untersuchungen gelten dem Gleichgewichtszustand, dem transienten Verhalten und den Stabilitätseigenschaften. Es zeigt sich, daß die Zuströmung die Bewegung im Kreislauf stabilisiert.

     

Vibration damping characteristics of a thin cylindrical shell stiffened with viscoelastic rings

Summary The vibrations of a circular cylindrical shell reinforced with viscoelastic rings are theoretically treated. The frequency equation is derived using the transfer matrix together with the stiffness matrix. The numerical example surveys the damping effect of viscoelastic rings upon the dynamic behavior of the system.

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Übersicht Die Schwingungen einer durch viskoelastische Kreisringe versteiften dünnwandigen Kreiszylinderschale werden theoretisch behandelt. Die Frequenzgleichung wird durch eine Kombination der Übertragungsmatrix mit der Steifigkeitsmatrix abgeleitet. An numerischen Beispielen wird ein Überblick über die dämpfende Wirkung der viskoelastischen Kreisringe auf das dynamische Verhalten des Systems gewonnen.

     

CONTINUOUS SELECTION THEOREMS FOR FAN-BROWDER MAPPINGS IN TOPOLOGICAL SPACES AND THEIR APPLICATIONS

The concept of Fan-Browder mappings was first introduced in topological spaces without any convex structure. Then a new continuous selection theorem was obtained for the Fan-Browder mapping with range in a topological space without any convex structure and noncompact domain. As applications, some fixed point theorems, coincidence theorems and a nonempty intersection theorem were given. Both the new concepts and results unify and extend many known results in recent literature.     

A class of two-level explicit difference schemes for solving three dimensional heat conduction equation

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅａｌｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｉｔｉａｌ＿ｂｏｕｎｄａｒｙｖａｌｕｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｒｅｅ＿ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎＤ :0≤ｘ,ｙ ,ｚ≤Ｌ ,0 ≤ｔ≤Ｔ ｕ ｔ= 2 ｕ ｘ2 2 ｕ ｙ2 2 ｕ ｚ2 ,ｕ｜ｘ=0 =ｆ1(ｙ,ｚ,ｔ) ,　ｕ｜ｘ=Ｌ =ｆ2 (ｙ ,ｚ,ｔ) ,ｕ｜ｙ=0 =ｇ1(ｚ,ｘ,ｔ) ,　ｕ｜ｙ=Ｌ =ｇ2 (ｚ,ｘ,ｔ) ,ｕ｜ｚ=0 =ｈ1(ｘ ,ｙ ,ｔ) ,　ｕ｜ｚ=Ｌ =ｈ2 (ｘ ,ｙ ,ｔ) ,ｕ｜ｔ=0 =φ(ｘ ,ｙ,ｚ) .(1 )(2 )…     

Stress distribution around large holes in flat plates

Summary Employing a special case of a new method, the solution for the problem of a rectangular flat plate with a central large circular cutout subject to some transverse load and/or moment is derived. This is achieved with the use of certain eigenfunctions generated by sets of circular line loadings of the plate. Numerical results are presented for special cases.

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Übersicht Die Spannungsverteilung für eine rechteckige Platte mit einem großen kreisförmigen Ausschnitt in der Mitte unter der Einwirkung von Querlasten und/oder Momenten wird mit Hilfe des Spezialfalles einer neuen Methode berechnet. Dabei werden Eigenfunktionen verwendet, die durch kreisförmige Linienlasten auf der Platte erzeugt werden. Einige numerische Ergebnisse werden angegeben.

     

Two phase boundary layers in laminar film boiling

The laminar film boiling is analyzed by means of an integral procedure. The method treats the film boiling as a two phase boundary layer problem; thereby the effect of the interfacial shear on the heat transfer rate can be investigated. The problem is attacked by simultaneously solving the vapor and liquid boundary layer equations. An extensive comparison of the predicted results with the exact solutions substantiates the validity of the present integral procedure. Even the details of the velocity and temperature profiles turn out to be in close agreement with the exact solutions.     

CONVERGENCE OF SIMPLIFIED AND STABILIZED MIXED ELEMENT FORMATS BASED ON BUBBLE FUNCTION FOR THE STOKES PROBLEM

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｏｒｄｅｒｔｏｇｅｔｒｉｄｏｆｔｈｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｔｏｄｉｓｃｒｅｔｅＢａｂｕｓｋａ＿Ｂｒｅｚｚｉ’ｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆｍｉｘｅｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ (ＭＦＥ)ｍｅｔｈｏｄｓ,ｏｎｅｕｓｕａｌｌｙｕｓｅｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚｅｄＭＦＥｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｍａｔ[1] .Ｔｈｅｒｅａｒｅａｎｕｍｂｅｒｏｆｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｍｅｔｈｏｄｓ (ｓｅｅ ,ｅ.ｇ .,Ｒｅｆｓ.[1- 7]ａｎｄｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｔｈｅｒｅｉｎ) ,ｗｈｉｃｈｈ…     

Die Trennung von Gas-Dampf-Gemischen durch Kondensation im senkrechten Rohr bei hohen Reynolds-Zahlen

Zusammenfassung Der Wärme- und Stoffübergang bei der Kondensation von Dampf aus einem Gas-Dampf-Gemisch bei sehr hohen Reynolds-Zahlen wurde theoretisch und experimentell untersucht. In einem senkrechten Messingrohr wurde ein Gemisch aus Monofluortrichlormethan (R11) und Stickstoff mit Gaskonzentrationen X_G+~0,01...0,42 bei Re +~70000... 450000 gekühlt; die Reynoldszahl der Kondensatfilmstromungerreichte Werte von über 1000. Eine mathematische Methode wurde entwickelt, um verschiedene Größen als Funktion der Hauptparameter Gaskonzentration, Reynoldszahl des Gemisches und Kühllange darzustellen.

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The separation of gas-steam-mixtures by condensation in a vertical tube at high reynold-numbers

Heat and mass transfer for condensation from a gas-vapor-mixture with very high Reynolds-numbers was analyzed on a theoretical and experimental basis. A mixture of monofluorotrichloromethane (R 11) and nitrogen was cooled in a vertical brass tube. The gas concentrations and the Reynolds-numbers comprised the ranges X_G t+~0.01...0.42 and Re t+~70,000...450, 000; the Reynolds-number of the condensate film flow reached values of above 1000. A mathematical method was developed to show the various values as function of the main parameters, such as gas concentration, Reynolds-number of the mixture and cooling length.

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Bezeichnungen a, b Koeffizienten - b dimensionslose Schichtdicke - c_p spezifische Warmekapazität - d Durchmesser - D Diffusionskoeffizient - F Oberfläche - g Fallbeschleunigung - h spezifische Enthalpie - m Massenstrom - p Druck - q Wärmestromdichte - Q Wärmestrom - r Verdampfungsenthalpie - s Filmdicke - t Temperatur - U allgemeiner Funktionswert - U Umfang - v spezifisches Volumen - w Geschwindigkeit - x Molanteil - y Massenanteil - z Längskoordinate der Rohrströmung - X,Y,Z allgemeine unabhangige Variablen - Wärmeübergangskoeffizient - Stoffübergangskoeffizient - dynamische Viskosität - Wärmeleitkoeffizient - kinematische Viskosität - Dichte - Tautemperatur - Partialdruckanteil - Molmasse Indices a außen - B Bezugszustand - D Dampf - f Phasengrenzfläche - G Gas - gem Gemisch - i innen - k Strömungskern - K Kondensat - Kv konvektiv - L Kolbenstellung - m mittel - W Wand - z örtlich, an der Stelle z - Funktionswert integraler Mittelwert - 0 bei z=0 (Eintritt)     

An actuator-disc model for the prediction of abrupt stall in an axial compressor rotor

The representation of loss in a cascade by the appearance of blockage has been extended to deal with blade rows by the use of a source distribution to represent this blockage, and in the case of the actuator disc approximation, the presence of sources is confined to an axi-symmetric dìstribution over the actuator disc. It is found that if a typical dependence of loss (and consequently diffusion ratio) upon incidence for each section of an axial compressor rotor is represented in this manner, the influence of blockage on the axial velocity distribution may be found using the potential equation combined with the usual actuator disc approximation. Study of the behaviour of the controlling ordinary differential equation for the axial velocity ahead of the disc reveals that as the flow is reduced, the equation contains a singularity within the range of radius and a meaningful solution does not exist. This result is interpreted as the limit to continuous operation and reasonable agreement between this predicted limit and the appearance of abrupt stall (experimentally) is found.     

FIXED POINTS OF INCREASING OPERATORS IN ORDERED SPACE WITH APPLICATIONS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｂｏｕｎｄａｒｙｐｒｏｂｌｅｍｉｎｏｒｄｉｎａｒｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎ :¨ｘ+ｆ(ｔ,ｘ(ｔ) ) =0 ,ａ<ｔ<ｂ,αｘ(ａ) -β ｘ(ａ) =0 ,γｘ(ｂ) +δ ｘ(ｂ) =0 ,( 1 )ｗｈｅｒｅα ,β,γ ,δ≥ 0 ,Δ=(ｂ-ａ)αγ+αδ+ βγ>0 .ｆ(ｔ,ｓ)ｍａｙｂｅｓｉｎｇｕｌａｒｉｎｔ =ａ ,ｂ.Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｄｉｒｅｃｔｌｙｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｘ(ｔ)ｉｓｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆ( 1 )ｉｎＣ2 [ａ ,ｂ]ｉｆａｎｄｏｎｌｙｉｆｘ(…