Formation Criterion for Synthetic Jets

Holman, Ryan; Utturkar, Yogen; Mittal, Rajat; Smith, Barbara; Cattafesta, Louis N.

doi:10.2514/1.12033

Cited by 423 publications

(225 citation statements)

References 33 publications

Supporting

Mentioning

213

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…2.3 Discussion on the Effect of the Dimensionless Parameters Holman et al (2005) and Milanovic and Zaman (2005) have shown that there is a threshold of the stroke length for synthetic jet formation, for which L is approximately 0.5 for round synthetic jets in the absence of a crossflow. As such, jet formation and the ensuing injection of vorticity within the boundary layer to promote fluid mixing requires that the stroke length is larger than a critical value.…”

Section: Sja In a Cross Flow Boundary Layermentioning

confidence: 99%

The near wall effect of synthetic jets in a boundary layer

Jabbal

Zhong

2008

International Journal of Heat and Fluid Flow

View full text Add to dashboard Cite

An experimental investigation to analyse the qualitative near wall effect of synthetic jets in a laminar boundary layer has been undertaken for the purpose of identifying the types of vortical structures likely to have delayed separation on a 2D circular cylinder model described in this paper. In the first instance, dye visualisation of the synthetic jet was facilitated in conjunction with a stereoscopic imaging system to provide a unique quasi three-dimensional identification of the vortical structures. Secondly, the impact of synthetic jet structures along the wall was analysed using a thermochromic liquid crystal-based convective heat transfer sensing system in which, liquid crystals change colour in response to the thermal footprints of a passing flow structure. Of the different vortical structures produced as a result of varying actuator operating and freestream conditions, the footprints of hairpin vortices and stretched vortex rings revealed a marked similarity with the oil flow pattern of a vortex pair interacting with the separation line on the cylinder hence suggesting that either of these structures was responsible in delaying separation. Conditions were established for the formation of the different synthetic jet structures in non-dimensional parameter space.

show abstract

Section: Sja In a Cross Flow Boundary Layermentioning

confidence: 99%

The near wall effect of synthetic jets in a boundary layer

Jabbal

Zhong

2008

International Journal of Heat and Fluid Flow

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In the present research a near-field up to this distance is defined within which three-dimensional effects on the flow in the central plane are assumed negligible. Holman et al (2005) proposed and validated a formation criterion for synthetic jets. They demonstrated that for St > 1/π vortices do not travel far enough from the actuator and are ingested back into the orifice during the suction phase.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Vectoring of parallel synthetic jets: a parametric study

2016

View full text Add to dashboard Cite

The vectoring of a pair of parallel synthetic jets can be described using five dimensionless parameters: the aspect ratio of the slots, the Strouhal number, the Reynolds number, the phase difference between the jets and the spacing between the slots. In the present study, the influence of the latter four on the vectoring behaviour of the jets is examined experimentally, using particle image velocimetry. Time-averaged velocity maps are used to give a qualitative description of the variations in vectoring for a parametric sweep of each of the four parameters independently. A diverse set of vectoring behaviour is observed in which the resulting jet can be merged or bifurcated and either vectored towards the actuator leading in phase or the actuator lagging in phase. Three performance metrics are defined to give a quantitative description of the vectoring behaviour: the included angle between bifurcated branches, the vectoring angle of the total flow and the normalized momentum flux of the flow. Using these metrics, the influence of changes in the Strouhal number, Reynolds number, phase difference and spacing are quantified. Phase-locked maps of the swirling strength are used to track vortex pairs. Vortex trajectories are used to define three Strouhal number regimes for the vectoring behaviour. In the first regime, vectoring behaviour is dominated by the pinch-off time, which is written as function of Strouhal number only. In the second regime, the pinch-off time is invariant and the vectoring behaviour slightly changes with Strouhal number. In the third regime, given by the formation criterion, no synthetic jet is formed. Vortex positions at a single phase, shortly after creation of the lagging vortex pair, are used to propose a vectoring mechanism. This vectoring mechanism explains the observed qualitative and quantitative variations for all four parameters.

show abstract

“…Kryterium powstawania strugi syntetycznej było badane w pracach [5,7,9,12]. Dla dysz osiowosymetrycznych autorzy otrzymali zbieżny warunek powstawania strugi syntetycznej:…”

Section: Podsumowanieunclassified

Porównanie właściwości chłodzących strugi syntetycznej i strugi swobodnej

Gil¹,

Strzelczyk²

2015

ZN PRz Mechanika

View full text Add to dashboard Cite

W pracy porównano właściwości chłodzące generatorów strugi syntetycznej oraz wentylatorów. Badano względny współczynnik przejmowania ciepła radiatora. Zastosowano dwa generatory strugi syntetycznej. Pierwszy model posiadał przetwornik elektroakustyczny o średnicy 160 mm oraz dyszę o średnicy d = 15 mm, natomiast drugi -głośnik o średnicy 50 mm oraz dyszę o średnicy d = 5 mm. Generatory strugi syntetycznej zostały zasilone sygnałem sinusoidalnym o częstotliwości rezonansowej danego głośnika: w przypadku przetwornika o średnicy 160 mm -35 Hz, natomiast w przypadku głośnika o średnicy 50 mm -410 Hz. Do wytworzenia strugi swobodnej posłużyły dwa wentylatory komputerowe o wymiarach 80 x 80 mm oraz 60 x 60 mm. W celach porównawczych do generatorów strugi syntetycznej oraz wentylatora została doprowadzona ta sama skuteczna moc elektryczna.Słowa kluczowe: struga syntetyczna, struga swobodna, wymiana ciepła, wir pierścieniowy, generator strugi syntetycznej WstępZwiększanie wydajności procesorów i układów scalonych powoduje wzrost gęstości mocy cieplnej odprowadzanej z układów elektronicznych. Przegrzanie jest główną przyczyną zniszczenia układów scalonych, dlatego efektywne chło-dzenie stało się priorytetem w systemach, gdzie niezawodność ma kluczowe znaczenie. Tradycyjnie elektronika jest chłodzona przez wentylator. W ostatnich latach pojawiła się jednak konkurencyjna metoda w postaci strugi syntetycznej. Jest to całkowicie nowa metoda chłodzenia, niemająca nic wspólnego z zasadą działania wentylatorów. Struga syntetyczna (ang. synthetic jet), określana rów-nież jako ZNMF (ang. zero net mass flux), jest rodzajem przepływu generowanym przez ścieżkę wirów pierścieniowych wytwarzanych przez generator strugi syntetycznej. Cechą charakterystyczną urządzenia wytwarzającego strugę syntetyczną jest brak zewnętrznego doprowadzenia płynu. Do działania niepotrzebne 1 Autor do korespondencji/corresponding author: Paweł Gil, Politechnika Rzeszowska,

show abstract

Formation Criterion for Synthetic Jets

Cited by 423 publications

References 33 publications

The near wall effect of synthetic jets in a boundary layer

The near wall effect of synthetic jets in a boundary layer

Vectoring of parallel synthetic jets: a parametric study

Porównanie właściwości chłodzących strugi syntetycznej i strugi swobodnej

Contact Info

Product

Resources

About