Experimental analysis of velocity field structure in isothermal countercurrent jets

• Autorzy: Wojciechowska B. , Domagała P. , Drobniak S.

Warianty tytułu

PL

Eksperymentalna analiza struktury pola prędkości w izotermicznych strugach przeciwbieżnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of experimental analysis of the flowfield in isothermal countercurrent round jets. The velocity measurements were carried out by means of a hot-wire anemometry. The instantaneous signals collected during the experiment were digitally processed and used to determine the statistics of velocity fields and distributions of turbulence scales. The results revealed that the fluid aspiration at the jet periphery significantly influences the mixing and entrainment in the free flow.

PL

Artykuł przedstawia wyniki eksperymentalnej analizy pola prędkości izotermicznych strug przeciwbieżnych. Eksperyment przeprowadzony został z wykorzystaniem pionowego tunelu aerodynamicznego wyposażonego w układ dwóch dysz do generacji osiowosymetrycznych, koncentrycznych strug przeciwbieżnych. Pomiar prędkości został wykonany przy użyciu termoanemometrii. Uzyskane w trakcie badań wyniki pokazują, że zewnętrzna struga zwrotna ma istotny wpływ na rozwój wewnątrz strugi osiowosymetrycznej. Najistotniejszy parametr niniejszych badań, tzn. stosunek prędkości wewnętrznej i zewnętrznej strugi, wykazał wartość krytyczną I = 0.2. Prawidłowość tę zaobserwowano dla obydwu badanych liczb Reynoldsa, chociaż dla niższych liczb Reynoldsa tendencja ta była bardziej widoczna. Nowym elementem poznawczym było określenie rozkładu charakterystycznych skal turbulencji, które według wiedzy autorów nie były prezentowane w literaturze dla badanego przepływu.

Słowa kluczowe

EN

countercurrent jets; turbulence intensity; turbulence scales

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 47 nr 1
• Strony: 3--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Wojciechowska B.

autor

Domagała P.

autor

Drobniak S.

• Czestochowa University of Technology, Institute of Thermal Machinery, Poland,

Bibliografia

• 1. Asendrych D., 2000, Intensification of transport processes in free round countercurrent flows, Cieplne Maszyny Przepływowe, Turbomachinery, 117, II, 27-32
• 2. Asendrych D., 2007, Active flow control by countercurrent jets, J. of Theor. and Applied Mech., 45, 3, 463-478
• 3. Asendrych D., Drobniak S., 2002, Experimental analysis of the flowfield in non-isothermal countercurrent jets, Advances in Turbulence, IX, Proc. 9th Eur. Turbulence Conf., Castro I.P. et al. (Edit.), 839
• 4. Asendrych D., Favre-Marinet M., 2004, Diffusion of jets with annular counterflow and small diameter ratio, AIAA Journal, 42, 11, 2385-2387
• 5. Asendrych D., Frania T., 2004, Zastosowanie przepływu zwrotnego do optymalizacji spalania w strudze swobodnej, XVI Krajowa Konferencja Mechaniki Płynów, Waplewo
• 6. Birouk M., Gokalp I., 2006, Current status of droplet evaporation in turbulent flows, Progress in Energy and Combustion Science, 32, 408-423
• 7. Bogusławski A., Asendrych D., Drobniak S., Kubacki S., 2002, CFD simulations of concentric jets with external counterflow, QNET-CFD Network Newsletter, 1, 3, 27-30
• 8. Drobniak S., Klajny R., 2002, Coherent Structures in Axisymetric Free Jets, J. of Turbulence, 3, 001
• 9. Elsner J.W., 1987, Turbulencja przepływów, PWN Warszawa, ISBN 83-01-0613-4
• 10. Hinze J.O., 1975, Turbulence, McGraw-Hill Book Company, New York, ISBN 0-07-029037-7
• 11. Jendoubi S., Strykowski P.J., 1994, Absolute and convective instability of axisymmetric jets with external flow, Phys. Fluids, 6, 9, 3000-3009
• 12. Kyle D.M., Sreenivasan K.R., 1993, The instability and breakdown of round variable density jet, J. Fluid Mech., 249, 619-664
• 13. Lourenco L., Shen H., Krothapalli A., Strykowski P.J., 1996, Wholefield measurements on an excited premixed flame using on-line PIV, 8th Int. Symp. on Applications of Laser Techniques to Fluid Mech., Lisboa
• 14. Monkewitz P.A., Bechert D.W., Barsikow B., Lehman B., 1990, Selfexcited oscillations and mixing in a heated round jet, J. Fluid Mech., 213, 611-639
• 15. Roy G.D., 2001, Deflagrative and detonative combustion flows: reserch accomplishments and chellenges in the new decade, Proc. 5th ISAIF, Gdansk, Poland,45-65
• 16. Strykowski P.J., Niccum D.L., 1991, The stability of countercurrent mixing layers in circular jets, J. Fluid Mech., 227, 309-343
• 17. Strykowski P.J., Wilcoxon L.G., 1993, Mixing enhancement due to global oscillations in jets with annular counterflow, AIAA Journal, 31, 3, 564-570
• 18. http://timecop-ae.com/