Erweiterte Gleichungen für die örtlichen Sherwood- und Nußeltzahlen im laminar durchströmten ebenen Spalt und im Rohr mit Berücksichtigung wandnormaler Strömungen

Zusammenfassung In dieser Arbeit wird ein neues Rechenverfahren für den Wärme- und Stoffaustausch in einer sich entwickelnden laminaren Strömung in einem ebenen Saplt und in einem Rohr vorgestellt. Dieses Rechenverfahren basiert auf neuen erweiterten Gleichungen für die örtlichen Sherwood- und Nußeltzahlen, die den Einfluß positiver Normalströmungen an den Wänden direkt berücksichtigen. Die Ergebnisse dieses neuen Rechenverfahrens für den Wärme- und Stoffaustausch mit der Randbedingung einer halbdurchlässigen Wand zeigen eine vorzügliche Übereinstimmung mit den Ergebnissen des beschreibenden Differentialgleichungssystems, während das bekannte auf der Filmtheorie basierende Rechenverfahren erhebliche Abweichungen aufweist. Zur Berücksichtigung variabler Stoffwerte im System wird eine einfache Methode zur Bestimmung von Referenzstoffwerten für das neue Rechenverfahren angegeben. Die Anwendung des neuen Rechenverfahrens auf Mehrstoffsysteme wird ebenfalls dargestellt. Auch hier ergibt sich eine vorzügliche Übereinstimmung mit den Ergebnissen des Differentialgleichungssystems.

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Extended equations for the local Sherwood and Nusselt number in a laminar even split and tube including a consideration of a wall current

This work presents a new method to calculate the heat and mass transfer in a developing laminar flow in an even split or tube. The new method bases on extended Sherwood and Nusselt numbers including a consideration of positive wall currents which occur with mass transfer. For the heat and mass transfer in systems with a non-transferring gas the results of the new method are in very good agreement to the numerical results of the full set of differential equations while the well known film theory gives considerable deviations. Variable fluid properties can be accounted by easily calculable reference properties for the new method. The extension of the new method to the heat and mass transfer in multicomponent systems is presented, too. Even for these multicomponent systems the method reproduces the results of the differential equations excellently.