Momentum and heat transfer on a continuous flat surface moving in a parallel counterflow free stream

Heat transfer from a surface in motion relative to either a stationary or moving fluid occurs in many material processing applications such as hot rolling, extrusion, and drawing. In this study, an analysis has been carried out to predict transport occurring in the laminar boundary layer on a continuous surface which moves in the opposite direction of the free stream. Similarity and integral methods of solution were both used, and the results obtained are compared. Predictions for the local skin friction and heat transfer rate depend on the ratio of the surface and the free stream velocities and on the Prandtl number. When the velocity ratio is greater than zero, it was found that there is a Prandtl number for which the heat transfer rate is maximum.Wärmeübergang von einer Oberfläche, die sich relativ zu einem entweder ruhenden oder strömenden Fluid bewegt, tritt bei vielen verfahrens- oder verformungstechnischen Prozessen, wie Heißwalzen, Extrudieren und Ziehen auf. In dieser Studie wurde hergeleitet, wie sich die Austauschprozesse in der laminaren Grenzschicht einer kontinulierlichen, dem Freistrom entgegengesetzt bewegten Oberfläche theoretisch erfassen lassen. Die sowohl nach der Ähnlichkeits- wie der Integralmethode gewonnenen Ergebnisse werden verglichen. In die Vorausberechnung lokaler Reibungs- und Wärmeübergangsintensitäten gehen das Verhältnis von Flächen- zu Freistromgeschwindigkeit und die Prandtl-Zahl ein. Ist das Geschwindigkeitsverhältnis größer als Null, so findet sich eine Prandtl-Zahl, für die der übertragene Wärmestrom maximal wird.