The Effects of Nozzle Distance on Impinging Jet Heat Transfer and Fluid Flow

Abstract

Bu çalışmada dikey düz bir plaka yüzeyine çarpan jet akışı için nozul uzunluğunun ısı transferi ve akış alanı üzerindeki etkileri sayısal olarak araştırılmıştır. Çalışmanın temel amacı, sabit ısı akısına (q"=1500 W/m 2 ) sahip bir yüzeydeki ısı transferini etkileyen nozul uzunluğuna bağlı jet çarpmasının akış özellikleri üzerindeki etkilerini göstermektir. Analizler bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) uygulaması olan Ansys/Fluent kullanılarak elde edilmiştir. Nozul çıkışındaki akış, tam gelişmiş bir hız profiline sahiptir. Analizler, nozul ile plaka yüzeyi arasında 0,5; 1 ve 1,5 L/W boyutsuz mesafeleri ile 1300, 2600 ve 4000 jet Reynolds sayısı (Re) için gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, durma noktası bölgesinde azalan nozul mesafesi ile yerel Nusselt sayılarının arttığını göstermektedir. Bu durum, ısı transferinin artmasıyla sonuçlanan daha düşük nozul mesafesi çapı ile jet momentumu ve türbülans yoğunluğu seviyesindeki bir artışa ve ısıl sınır tabaka incelmesine bağlanabilir. Ayrıca zamana bağlı yapılan çözümlemede, hız ve sıcaklık konturları verilmiş, Nusselt sayısı ile sıcaklık değişim grafikleri sunularak modeller birbirleriyle karşılaştırılmıştır.