Mass transfer enhancement by longitudinal vortices

Abstract From numerical and experimental investigations it has been recently established that convective heat transfer can be dramatically enhanced by the generation of longitudinal vortices in the flow. The phenomenological similarity between heat and mass transfer suggests that longitudinal vortices should increase also mass transfer. The mixing between two parallel streams of two components in a rectangular channel with and without a pair of rectangular winglets as vortex generators has been numerically investigated. The results show that one pair of vortex generators can increase the global mixing by more than 50 for laminar flow. This global mixing has been defined as the sum of the square of the differences of concentrations.Zusammenfassung Aus jüngsten numerischen und experimentellen Untersuchungen ist bekannt, daß sich der konvektive Wärmeübergang durch die Erzeugung von Längswirbel im Strömungsfeld ganz wesentlich erhöhen läßt. Die phänomenologische Ähnlichkeit zwischen Wärme- und Stoffübergang läßt erwarten, daß solche Wirbeleiner auch den Stoffübergang verstärken. Die numerische Untersuchung bezieht sich auf die Mischung parallelen Zweikomponentenströmung in einem Rechteckkanal, sowohl mit als auch ohne ein Paar rechteckiger Ablenkflächen als Wirbelgeneratoren. Die Ergebnisse zeigen, daß bereits ein Paar solcher Generatoren die Gesamtdurchmischung bei Laminarströmung, definiert als die Summe der Quadrate der Konzentrationsdifferenzen, um mehr als 50 zu erhöhen vermag.