Experimental investigations of jet flows

• Autorzy: Fornalik E. , Szmyd J. S.

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne przepływów strumieniowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes two kinds of jet flows: the confined and impinging jet flow. A triaxial thermoanemometer probe with a temperature sensor was used to study the confined jet flow. The time-average analysis of data resulted in a turbulence characteristic. It allowed the estimation of the budget of tur bule nt heat flux. The impinging jet flow was investigated by the Particle Image Velocimetry (PIV) method together with heat transfer analysis done with a liquid erystal film.

PL

Zaprezentowane zostały badania eksperymentalne dotyczące dwóch rodzajów przepływów strumieniowych: strugi pierścieniowej oraz strugi uderzającej. Czterowłóknowa sonda termoanemometryczna wykorzystana została w badaniach związanych ze strugą pierścieniową. Analiza danych pozwoliła na wyznaczenie wielkości charakteryzujących przepływ turbulentny, ze szczególnym uwzględnieniem bilansu turbulentnego strumienia ciepła. W badaniach strugi uderzającej pod działaniem przepływu krzyżowego do wyznaczenia pola prędkości wykorzystano metodę PIV (ang. Particle Image Velocimetry). Badaniom przepływu towarzyszyła analiza wymiany ciepła przy użyciu termoczułych ciekłych kryształów w postaci cienkiego filmu. Zaobserwowane zostały wiry, które w głównej mierze odpowiadały za intensyfikację wymiany ciepła, co zostało potwierdzone wyznaczonymi polami prędkości.

Słowa kluczowe

EN

confined jet; impinging jet; turbulent heat flux; PIV

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 45 nr 3
• Strony: 569--586
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys.

Twórcy

autor

Fornalik E.

autor

Szmyd J. S.

• AGH, University of Science and Technology, Faculty of Non-Ferrous Metals, Poland

Bibliografia

• 1. Barchilon M., Curtet R., 1964, Some details of the structure of an axisymmetric confined jet with backflow, Trans. ASME: J. Basic Eng., 86, 777-787
• 2. Becker H.A., Hottel H.C., Williams G.C., 1962, Mixing and flow in ducted turbulent streams, Proceedings of the 9th Int. Symposium on Combustion, The Combustion Inst., Pittsburgh, 7-20
• 3. Bouchez J.P., Goldstein R.J., 1975, Impingement cooling from a circular jet in a cross flow, Int. J. Heat and Mass Trans., 18, 719-730
• 4. Brighton J.A., Jones J.B., 1964, Fully developed turbulent flow in annuli, Trans. ASME: J. Basic Eng., 86, 835-844
• 5. Champagne F.H., Wygnanski I.J., 1971, An experimental investigation of coaxial turbulent jets, Int. J. Heat and Mass Trans., 14, 1445-1464
• 6. Chevray R., Tutu N.K., 1978, Intermittency and preferential transport of heat in a round jet, J. Fluid Mech., 88, 133-160
• 7. Craya A., Curtet R., 1955, On the spreading of a confined jet, Comptes-Rendus Acad. Sci., 241, 621-622
• 8. Curtet R., 1958, Confined jets and recirculation phenomena with cold air, Combustion and Flame, 2, 383-411
• 9. Fornalik E., Jaszczur M., Szmyd J.S., Klajny R., Nakabe K., Suzuki K., 1998, An application of a triaxial probe with temperature sensor to analysis of turbulent heat transfer in a confined coaxial jet, Proceedings of the 4th KSME-JSME Fluids Engineering Conference, Pusan, 513-516
• 10. Fornalik E., Szmyd J.S., 2005, Turbulent heat transfer in a confined jet, Progress in Computational Fluid Dynamics, 5, 136-143
• 11. Frota M.N., Moffat R.J., 1982, Triple hot-wire technique for measurements of turbulence in heated flows, Proceedings of the 7th Int. Heat Transfer Conference, Monachium, 491-496
• 12. Goldstein R.J., Franchett M.E., 1988, Heat transfer from a flat surface to an oblique impinging jet, Trans. ASME: J. Heat Transfer, 110, 84-90
• 13. Heist D.K., Castro I.P., 1998, Combined laser-doppler and cold wire anemometry for turbulent heat flux measurement, Experimetns in Fluids, 24, 375-381
• 14. Huang Y., Ekkad S.V., Han J.C., 1996, Detailed heat transfer coefficient distributions under an array of inclined impinging jets using a transient liquid crystal technique, Proceedings of the 9th Int. Symposium on Transport Phenomena in Thermal-Fluid Engineering, Singapore, 807-812
• 15. Kang Y., Suzuki K., 1982, Numerical study of wall heat transfer in the recirculating flow region of a confined jet, Heat Transfer Japanese Research, 11, 1, 44-69
• 16. Kang Y., Suzuki K., Sato T., 1979, Convective heat transfer in an axisymmetric confined jet, Studies in Heat Transfer, Edit. T.F. Irvine et al., Hemisphere, 103-125
• 17. Kasagi N., 1991, Direct numerical simulation data bases: an effective tool in fundamental studies of turbulent heat transfer, Proceedings of the Japan-U.S. Science Seminar on Computers in Heat Transfer Science, Oiso
• 18. Keffer J.F., Olsen G.J., Kawall J.G., 1977, Intermittency in a thermal mixing layer, J. Fluid Mech., 79, 595-607
• 19. Metzger D.E., Korstad R.J., 1972, Effects of crossflow on impingement heat transfer, Trans. ASME: J. Eng. Power, 94, 35-42.
• 20. Nakabe K., Higashio A., Chen W., Suzuki K., Kim J.H., 1988, An experimental study on the flow and heat transfer characteristics of longitudinal vortices induced by an inclined impinging jet into a crossflow, Proceedings of the 11th Int. Heat Transfer Conference, Kyongju, 439-444
• 21. Razinsky E., Brighton J.A., 1971, Confined jet mixing for nonseparating conditions, Transactions of the ASME J. Basic Eng., 93, 333-349
• 22. Saad N.R., Mujumdar A.S., Messeh W.A., Douglas W.J.M., 1980, Local heat transfer characteristics for staggered arrays of circular impinging jets with crossflow of spent air, ASME Paper 80-TH-23, 105-112
• 23. Sparrow E.M., Goldstein R.J., Rouf M.A., 1975, Effect of nozzle-surface separation distance on impingement heat transfer for a jet in a crossflow, Trans. ASME: J. Heat Transfer, 97, 528-533
• 24. Suzuki K., Suga K., Oshikawa Y., 1987, LDV Measurement of turbulence and test of turbulence models in recirculating flow, Proceedings of the 6th Symposium on Turbulent Shear Flows, Toulouse, 15.4.1-15.4.6