Coherent structures and transport of temperature variance and oscillatory heat fluxes in a stimulated round jet

• Autorzy: Drobniak S. , Klajny R. , Pełka P.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with heat transfer processes taking place in the near flow region of axisymmetric free jet in the presence of coherent motion stimulated by acoustic wave. The parameters selected for qualitative and quantitative analysis were the temperature variance and coherent as well as oscillatory heat fluxes. Temperature variance was treated as a measure of intensity of heat transport while heat fluxes described spatial characteristics of the heat transfer processes. Analysis of transport equations of the above quantities should explain the physics of heat transfer realised in the presence of coherent structures.

PL

Struktury koherentne i transport wariancji temperatury oraz oscylacyjnych strumieni ciepła w strudze kołowej. W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalnej analizy procesów transportu ciepła zachodzących w początkowym obszarze osiowosymetrycznej strugi swobodnej w obecności struktur koherentnych stymulowanych polem akustycznym. Przyjęto, że parametrami, przy pomocy których można w sposób jakościowy i ilościowy opisać zachodzące w przepływie procesy są wariancja temperatury i oscylacyjne strumienie ciepła. Wariancja temperatury może być bowiem traktowana jako miara intensywności transportu ciepła, podczas gdy strumienie ciepła opisują jego przemieszczanie się w obszarze przepływu. Uzyskane na drodze eksperymentalnej przestrzenne rozkłady obu wielkości fizycznych, uzupełnione fizykalną analizą ich równań transportu, pozwoliły na rozpoznanie procesów przemieszczania się ciepła w przepływie w obecności struktur koherentnych.

Słowa kluczowe

EN

turbulent jet; coherent structures; temperature variance

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 39 nr 4
• Strony: 885--908
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Drobniak S.

• Institute of Thermal Machinery, Technical University of Częstochowa

autor

Klajny R.

• Institute of Thermal Machinery, Technical University of Częstochowa

autor

Pełka P.

• Institute of Thermal Machinery, Technical University of Częstochowa

Bibliografia

• 1. DROBNIAK S., 1986, Coherent Structures of Free Axisymmetric Jet, Monograph Series No. 1, Technical University of Częstochowa.
• 2. DROBNIAK S., ELSNER J.W., 1986, Coherent Structures and their Relation to Instability Processes in a Round, Free Jet, In: Advances in Turbulence, Springer-Verlag, Berlin.
• 3. DROBNIAK, S., ELSNER J.W., EL SAYED ABOU EL KASSEM, 1997, The Internal Structure of the Column-Mode Coherent Vortex in Free Axisymmetric Jet, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 35, 2, 347-368.
• 4. DROBNIAK S., ELSNER J.W., EL SAYED ABOU EL KASSEM, 1998, The Relationship Between Coherent Structures and Heat Transfer Processes in the Initial Region a Round Jet, Experiments in Fluids, 24, 225-237.
• 5. EL SAYED ABOU EL KASSEM, 1995, An Analysis of Heat Transfer Processes in the Coherence Region of a Round Free Jet, Ph.D. Thesis, Technical University of Częstochowa.
• 6. EL SAYED ABOU EL KASSEM, DROBNIAK S., ELSNER J.W., 1998, Experimental Analysis of Internal Energy Transport in the Presence of Coherent Motion, International Journal of Heat and Mass Transfer, 41, 3, 635-643.
• 7. ELSNER J.W., DROBNIAK S., 1994, Transport Processes Realized by Organized Vortex Structures, Proc. XI National Conference on Fluid Mechanics, 2, 19-24.
• 8. ELSNER J.W., KLAJNY R., DROBNIAK S., 1992, Contribution of Coherent Structures to Heat and Mass Transport in the Round, Free Jet, Proc. VIII Symposium of Heat and Mass Transfer, 149-156.
• 9. FAVRE-MARINET M., 1986, Structure Coherentes Dans un Jet Ronde Excite, These Doct. Sc., USTMG et INPG, Grenoble.
• 10. FAVRE-MARINET M., 1989, Coherent Structures in a Round Jet, Proc. of the von Karmdn Institute for Fluid Dynamics, Lecture Series, 3.
• 11. PEŁKA P., 1999, An Analysis of Coherent Structures Influence on the Temperature Field in a Free Round Jet, Ph.D.Thesis, Technical University of Czestochowa.
• 12. REYNOLDS W.C., HUSSAIN A.K.M.F., 1972, The Mechanics of Organized Wave in Turbulent Shear Flow. Part 3, J. Fluid Mech., 54, 263-288.
• 13. WYGNANSKI 1.1., PETERSON R.A., 1987, Coherent Motion in Excited Free Shear Flows, AIAA Journal, 25, 2, 211-213.