Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2017 / Cilt: 32 - Sayı: 1

Çarpan akışkan jetleri kullanarak kanatçıklı yüzeyler üzerindeki akış alanının sayısal olarak incelenmesi

Numerical investigation of flow field on ribbed surfaces using impinging jets

Sayfa
119–130
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu nedenle üçgen kanatçıklı yüzeyler üstündeki duvar jetlerinin hızı daha yüksek olmaktadır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, 7x3 olarak dikdörtgen dizilime sahip dairesel jetler kullanılarak üçgen ve kare kanatçıkbulunan yüzeyler üzerine çarptırılması sonucu oluşan akış yapısı sayısal olarak incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Re sayısının,jet-plaka mesafesinin (H/d) ve kanatçık geometrisinin akışa etkisi irdelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Bu nedenle üçgen kanatçıklı yüzeyler üstündeki duvar jetlerinin hızı daha yüksek olmaktadır.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada, 7x3 olarak dikdörtgen dizilime sahip dairesel jetler kullanılarak üçgen ve kare kanatçıkbulunan yüzeyler üzerine çarptırılması sonucu oluşan akış yapısı sayısal olarak incelenmiştir. Re sayısının,jet-plaka mesafesinin (H/d) ve kanatçık geometrisinin akışa etkisi irdelenmiştir. Çalışmada önceliklematematiksel formülasyon ve sınır şartları sunulmuş ve sonrasında oluşturulan sayısal model literatürdebulunan deneysel verilerle doğrulanmıştır. Gerçekleştirilen çalışmada hız konturları gösterilmiş vesonrasında jetlerdeki eksenel ve radyal hız dağılımları sunulmuştur. Ayrıca türbülans etkilerinin görülmesiamacıyla türbülans kinetik enerjisi dağılımları sunulmuştur. Kare kanatçıklı yüzey üstünde jet akışı kanatçık üstünde ayrışmaktadır. Hızın artması ile birlikte kare kanatçıklar üstündeki ayrışma da daha erken gerçekleşmektedir. H/d=2 olduğu durumda duvar jetleri daha etkilidir ve iki komşu jetin duvar jetietkileşmektedir. Bu nedenle üçgen kanatçıklı yüzeyler üstündeki duvar jetlerinin hızı daha yüksek olmaktadır.

Abstract

This paper presents the numerical investigation of the flow field of triangular and square ribbed surfacesunder a 7x3 rectangular array of circular impinging air jets. The effect of Re number, jet-to-plate distance (H/d) and rib geometry on fluid flow characteristics was examined. Firstly, the mathematical formulationand boundary conditions were presented and afterwards the numerical model was verified withexperimental results from the literature. Velocity contours were shown and axial and radial velocitydistributions were presented. Additionally, the turbulence kinetic energy distribution was shown. Aseparation of the jet flow occurs for square ribbed surfaces before impingement. For square ribbed surfaces the separation of the jet occurs at a higher location with increasing inlet velocity. Wall jets interact moreeffectively for the case of H/d=2. The velocity values of the wall jets for the case of triangular ribbedsurface is therefore higher.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KILIÇ, M., ÇALIŞIR, T., ÇALIŞKAN, S., BAŞKAYA, Ş. (2022). Çarpan akışkan jetleri kullanarak kanatçıklı yüzeyler üzerindeki akış alanının sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 32 - Sayı: 1, 119–130. https://ajindex.com/articles/523576

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Gau C., Lee C.C., Impingement cooling flow structure and heat transfer along rib-roughened walls, International Journal of Heat and Mass Transfer, 35 (11), 3009-3020, 1992
  2. Gau C., Lee I.C., Flow and impingement cooling heat transfer along triangular rib-roughened walls, International Journal of Heat and Mass Transfer, 43, 4405-4418, 2000
  3. Chakroun W.M., Abdel-Rahman A.A., Al-Fahed S.F., Heat transfer augmentation for air jet impinged on a rough surface, Applied Thermal Engineering, 18, 1225-1241, 1998
  4. Mushatat K.S., Analysis of the Turbulent Flow and Heat Transfer of the Impingement Cooling in a Channel with Cross Flow, JKAU: Eng. Sci., 18 (2), 101-122, 2007
  5. Akçay M., Sekmen Y., Gölcü M., The effect of heating and cooling temperatures on rapid cooling time and particle number in Auto glass tempering process, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (3), 605-615, 2014
  6. Lytle D., Webb B.W., Air jet impingement heat transfer at low nozzle-plate spacings, Int. J. Heat Mass Transfer., 31 (12), 1687-1697, 1994
  7. Narayanan V., Seyed-Yagoobi J., Page R.H., An experimental study of fluid mechanics and heat transfer in an impining slot jet flow, International Journal of Heat and Mass Transfer, 47, 1827- 1845, 2004
  8. Iwana T., Suenaga K., Shirai K., Kameya Y., Motosuke M., Honami S., Heat transfer and fluid flow characteristics of impinging jet using combined device with triangular tabs and synthetic jets, Experimental Thermal and Fluid Science, 68, 322-329, 2015
  9. San J.Y., Lai M.D., Optimum jet-to-jet spacing of heat transfer for staggered arrays of impinging air jets, Int. J. of Heat and Mass Transfer, 44, 3997- 4007, 2001
  10. Wang H., Lee S., Hassan Y. A., Ruggles A. E., Laser-Doppler measurements of the turbulent mixing of two rectangular water jets impingining on a stationary pool, International Journal of Heat and Mass Transfer, 92, 206-227, 2016
  11. Caliskan S., Flow and Heat Transfer characteristics of transverse perforated ribs under impingement jets, Int. J. of Heat and Mass Transfer, 66, 244-260, 2013
  12. Caliskan S., Baskaya S., Experimental investigation of impinging jet array heat transfer from a surface with V-shaped and convergentdivergent ribs, Int. J. of Thermal Sciences, 59, 234-246, 2012
  13. Caliskan S., Baskaya S., Calisir T., Experimental and numerical investigation of geometry effects on multiple impinging air jets, Int. J. of Heat and Mass Transfer, 75, 685-703, 2014