Abstract Two dimensional laminar mixed convection flow in vertical channels with a discrete heat source was numerically analyzed. An isoflux discrete heating element was located on the left wall, while the isothermal conditions were imposed on the other wall. The governing equations were solved using a finite difference method based on the control volume approach. The mean Nusselt number was calculated and the maximum component temperature was determined. The computations were carried out for different Grashof number, Reynolds number, heater locations and the channel width. It was observed that the location of the heating element does not play a considerable role on the flow. At low Reynolds numbers (Re50), the mean Nusselt number and the maximum temperature are mainly controlled by the Grashof number. However, at higher Reynolds numbers, the Reynold number plays an important role on the flow. It was also found that at low Reynolds numbers, cooling is more effective when the channel width is large (W/H1). However, at high Reynolds numbers more effective cooling is obtained in narrow channels.
Zusammenfassung Die zweidimensionale laminare Mischkonvektion in vertikalen Kanlen mit einer lokalen Wrmequelle wird numerisch untersucht. Ein Heizelement konstanter Wrmeleistung befindet sich auf der linken Kanalwand, die rechte hat konstante Temperatur. Die Lsung der Grundgleichung erfolgte mit Hilfe der auf dem Kontrollvolumenprinzip basierenden Finitdifferenzenmethode. Die mittlere Nusselt-Zahl sowie die Maximaltemperatur des Heizelementes wurden berechnet, und zwar unter Variation der Grashof-Zahl, der Reynolds-Zahl, der Lage des Heizelements und der Kanalbreite. Letztere hatte nur geringen Einflu auf den Strmungsverlauf. Bei kleinen Reynolds-Zahlen (Re50) werden Nusselt-Zahl und Maximaltemperatur vorrangig durch die Grashof-Zahl bestimmt, whrend bei hohen Reynolds-Zahlen letztere den Strmungsvorgang beherrscht. Ferner zeigte sich, da bei niedrigen Reynolds-Zahlen die Khlung fr groe Kanalbreite (W/H1) effektiver wird und bei hohen Reynolds-Zahlen die Verhltnisse gerade umgekehrt liegen.