Lüle-hedef yüzey arası uzaklığın çarpan jet akış ve ısı transferi karakteristiklerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalısmada, bir hava jeti incelenmistir. Birbirine paralel olarak duran,iki yatay levhadan üst levhanın ortasında bulunan bir lüleden çıkanhava jeti alt levhaya çarptırılmıstır. Çalısmada sıcak yüzeye çarpan jetinakıs ve ısı transferi karakteristikleri sayısal olarak incelenmistir.Problemin temel denklemleri kontrol hacmi metodu ve SIMPLEalgoritması kullanılarak gelistirilen bir bilgisayar programı ile sayısalolarak çözülmüstür. Alt levha sabit sıcaklıkta tutularak ve üst levhayalıtılarak, Reynolds sayısının 250, 400, 500 ve 650 degerleri içinsimülasyonlar yapılmıstır. Lüle-alt levha arasındaki mesafenin lülegenisligine oranı H/W=0,5, 1, 1,5, 2, 3,5 ve 5 degerleri için simülasyonlargerçeklestirilmistir. Yapılan çalısmada, bütün Reynolds sayılarında,akıskan ile sıcak alt levha arasındaki maksimum ısı transferi, jetindurma noktasında gerçeklesmistir. Ayrıca, Nusselt sayısı; Reynoldssayısı arttıkça veya lüle ile levha arasındaki mesafe azaldıkçaartmaktadır. Lüle ile levha arasındaki mesafe H/W=0.5'den 2'ye kadararttıkça Nusselt sayısı hızlı bir sekilde azalmaktadır. Ancak, H/W'nun2'den büyük degerlerinde, incelenen Reynolds sayısı aralıgında Nusseltsayısı yaklasık olarak sabit kalmaktadır.Anahtar Kelimeler: Çarpan jet, ısı transferi, Nusselt sayısı

In this study, two infinitive horizontal plates were considered. An air jetissuing through a rectangular slot on the top plate, was impinged onthe bottom hot plate to analyze the flow and heat transfercharacteristics of the jet a computer program based on control volumeapproach and SIMPLE algorithm was developed. Bottom plate was keptat a constant tempreture and the top plate was insulated. The jetReynolds numbers of 250, 400, 500 and 650, different values of the ratioof orifice-plate spacing to slot width (H/W=0.5, 1, 1.5, 2, 3.5, 5) wereconsidered. It was observed that maximum heat transfer rate isobtained on stagnation point and heat transfer rate decreases along theplate. The heat transfer rate increases at all points on the plate whenReynold number increases and H/W decreases. The stagnation pointNusselt number decreases with increasing H/W value. This decrease isvery high until H/W=2, but H/W=2 the decrease in Nusselt number isvery small.Key Words: Impinging jet, heat transfer, Nusselt number