19181

ÇARPAN OSİLASYONLU JETLERDE OSİLASYON KARAKTERİSTİKLERİNİN VE ÇARPMA MESAFESİNİN AKIŞ VE ISI TRANSFERİNE ETKİLERİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Bu çalışmada, birbirine paralel olarak yerleştirilmiş, iki yatay sonsuz levha arasına püskürtülen bir jet elealınmıştır. Üst levhada bulunan dikdörtgen bir lüleden osilasyonlu bir hava jeti, sıcak alt levhaya çarptırılmıştır.Jetin lüleden çıkış hızı, zamana bağlı olarak sinüs eğrisi şeklinde periyodik olarak değişmektedir. Kontrol hacmimetodu ve SIMPLE algoritması kullanılarak bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Levhalar arası mesafeninlüle genişliğine oranının (H/W), jet hızının salınım genliğinin ve frekansının, akış ve ısı transferine etkileriincelenmiştir. Yapılan simülasyonlar, levhalar arası mesafe arttıkça, durma noktası Nusselt sayısının azaldığını,ancak H/W oranının 2’den büyük değerlerinde Nusselt sayısındaki değişimin çok az olduğunu göstermiştir.Durma noktası Nusselt sayısının, H/W oranının küçük değerlerinde, kararlı jet Nusselt sayısına çok yakınolduğu; H/W oranının 1,5’den büyük olduğu durumlarda ise osilasyonlu jet Nusselt sayısının, kararlı jet Nusseltsayısından daha büyük olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Çarpan jet; Osilasyon; Laminar akış; Sayısal çözüm.

PDF

___

Incropera, F.P., DeWitt, D.P., Introduction to
Heat Transfer, 3rd ed., John Willey & Sons Inc.,
-
Gordon, R., Akfırat, J. C., “The role of turbulence
in determining the heat-transfer characteristics of
impinging jets”, Int. J. Heat Mass Transfer, 8,
-1272, 1965.
Miyazaki, H., Silberman, E., “Flow and heat
transfer on a flat plate normal to a twodimensional
laminar jet issuing from a nozzle of
finite height”, Int. J. Heat Mass Transfer, 15,
-2107, 1972.
Yan, X., Saniei, N., “Heat transfer from an
obliquely impinging circular air jet to a flat
plate”, Int. J. Heat and Fluid Flow, 18, 591-
, 1997.
Morris, G. K., Garimella, S. V. and Fitzgerald, J.
A., “Flow-field prediction in submerged and
confined jet impingement using the Reynolds
stress model”, Journal of Electronic Packaging,
, 255-262, 1999.
Chiriac, V. A., Ortega A., “A numerical study of
the unsteady flow and heat transfer in a
transitional confined slot jet impinging on an
isothermal surface”, International Journal of
Heat and Mass Transfer, 45, 6, 1237-1248,
-
Chung, Y. M, Luo, K. H. and Sandham N. D.,
“Numerical study of momentum and heat transfer
in unsteady impinging jets”, International
Journal of Heat and Fluid Flow, 23, 5, 592-
, 2002.
Camci, C., Herr, F., “Forced convection heat
transfer enhancement using a self-oscillating
impinging planar jet”, ASME Journal of Heat
Transfer, 124, 770-782, 2002.
Sahoo, D., Sharif, M. A. R., “Numerical
modelling of slot-jet impingement cooling of a
constant heat flux surface confined by a parallel
wall”, International Journal of Thermal
Sciences, 43, 9, 877-887, 2004.
Zhou, D. W., Lee, S. J., “Forced convective heat
transfer with impinging rectangular jets”, Int. J.
of Heat and Mass Transfer, 50, 1916–1926,
-
Demircan, T., Türkoğlu, H., “Numerical
investigation of an oscillating two dimensional rectangular impinging air jet”, Journal of
Thermal Science and Technology, 27, 1, 39-50,
-
Lee, H. G., Yoon, H. S., Ha, M. Y., “A numerical
investigation on the fluid flow and heat transfer
in the confined impinging slot jet in the low
Reynolds number region for different channel
heights”, Int. J. of Heat and Mass Transfer, 51,
–4068, 2008.
Sharif, M. A. R., Banerjee, A., “Numerical
analysis of heat transfer due to confined slot-jet
impingement on a moving plate”, Applied
Thermal Engineering, 29, 532–540, 2008.
Patankar, S. V., Numerical Heat Transfer and
Fluid Flow, McGraw-Hill Book Company, New
York, 1980.
Chiriac, V. A., A numerical investigation of the
unsteady flow and heat transfer in a forced
and unforced confined laminar impinging jet,
PhD Thesis, The University of Arizona, 1999.