مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل عددی جریان و انتقال حرارت آشفته در جت نوسانی برخوردی به سطح مقعر

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی دانشگاه سمنان
2 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک- دانشگاه سمنان
3 دانشجوی کارشناسی ارشد-دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه سمنان
چکیده
این مقاله در مورد اثر نوسان های مربعی (ضربانی) بر روی جریان و انتقال حرارت آشفته یک جت شیاری برخوردی به سطح مقعر بحث می کند. در این راستا تحلیل عددی جریان و انتقال حرارت آشفته در یک جت دو بعدی با استفاده از مدل RNG-K-ε انجام شده است. اثرات عدد رینولدز جت، فاصله جت تا مرکز سطح برخورد و فرکانس نوسانات بر توزیع متوسط زمانی عدد ناسلت سطح مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در مقایسه با جت پایا، استفاده از جت نوسانی در محدوده فرکانس 10 تا 50 هرتز باعث افزایش میانگین انتقال حرارت از سطح می شود. افزایش عدد رینولدز در محدوده 4۷40 تا 9590 نیز به طور قابل توجهی منجر به بالا رفتن متوسط زمانی عدد ناسلت می شود. همچنین در جت پایا، کاهش فاصله جت تا صفحه منجر به افزایش محسوس عدد ناسلت در ناحیه برخورد می شود. این در حالی است که درجت نوسانی، کاهش فاصله جت تا سطح مقعر منجر به تغییرات عدد ناسلت در سراسر سطح برخورد مقعر می شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Analysis of Turbulent Flow and Heat Transfer from Pulsating Impinging Jet to Concave Surface

نویسنده English

Mehran Rajabi Zargarabadi 2
چکیده English

This paper discusses about the effects of square wave pulsation on the turbulent flow and heat transfer from slot jet impinging to a concave surface. The RNG k-ε turbulence model is applied for modeling the turbulent flow and heat transfer filed in the present 2-D slot jet flow. The effects of jet Reynolds number, nozzle to surface distance and pulsation frequency on time-averaged Nusselt number distribution are studied carefully. Results show that applying the pulsating jet in the range of 10 Hz to 50 Hz can increase heat transfer from the concave surface in comparison with the steady jet. Increasing jet Reynolds number ranged from 4740 to 9590 significantly increases the time-averaged local Nusselt number. Also, in steady jet, decreasing the nozzle to surface distance, consequences increasing the Nusselt number near the impingement zone. While in pulsating jet, it causes both increasing/ decreasing the Nusselt number all over the concave surface.

کلیدواژه‌ها English

Turbulent flow
Impingement Heat Transfer
Pulsating jet
Nusselt number