Numerical Analysis Of Pulsating Circular Impinging Laminar Jet On A Planar Disc

Abstract

Bu çalışmada, düzlem bir diske çarpan dairesel osilasyonlu jetlerin akış ve ısı transferi karakteristikleri sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmanın amacı, dairesel bir nozuldan çıkıp düzlem bir yüzeye çarpan salınımlı hava jetinin, Reynolds sayısının, salınım genliğinin ve salınım frekansının, hedef yüzeyden akışkana olan ısı transferine etkilerini incelemektir. Bu sayısal çalışmayı yapmak için, kontrol hacmi formülasyonu ve SIMPLE algoritmasına dayanan bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Simülasyonlar, Reynolds sayısı 300 - 700, salınım genliği 0.0V0-0,8V0 ve salınım frekansı 1-6 Hz aralığındaki jet akışlar için yapılmıştır. Nozul-çarpma yüzeyi arasındaki uzaklığın, lüle çapına oranı H/d=3 sabit tutulmuştur. Simülasyon sonuçlarından çarpma periyodunun bütün anlarında durma noktası Nusselt sayısının maksimum olduğu ve durma noktasından uzaklaştıkça Nusselt sayısının azaldığı görülmüştür. Nusselt sayısındaki bu azalma, kararlı jetlerde olduğu gibi monotomik olmayıp yerel maksimum ve minum değerlere sahip olduğu gözlenmiştir. Alt levha üzerinde hareketli akış döngüleri meydana geldiği ve bu döngüler nedeniyle Nusselt sayısında yerel maksimum ve minimum değerlerin oluştuğu görülmüştür. Düşük salınım frekanslarında, Nusselt sayısı aynı Reynolds sayısına sahip kararlı jet Nusselt sayısından daha küçük olduğu, ancak artan frekansla salınımlı jet Nusselt sayısının arrtığı ve kararlı jet Nusselt sayısından daha yüksek değere ulaştığı görülmüştür.