Düzgün bir yüzeye çarpan jetde kütle aktarımı

Abstract

Çarpan jetler çarpma bölgesinde oluşturdukları yüksek kütle ve ısı aktarımı katsayıları nedeniyle endüstride genellikle ısıtma, soğutma, kurutma vb. gibi işlemlerde kullanılır. Elektrokimyasal sınırlayıcı difüzyon akım tekniği kullanılarak düzgün bir yüzeye çarpan daldırılmış jetin oluşturduğu kütle aktarım olayının karakteristik davranışı incelenmiştir. Gözönüne alınan parametreler daldırılmış jet dağıtıcı ile düzgün yüzey arasındaki mesafe, akışkanın Reynolds sayısı ve durgunluk noktasından itibaren radyal yöndeki mesafe olarak seçilmiş ve bu parametrelerin sırasıyla 1.6-9.6 cm, 9190-73510 ve 0.8-9.6 cm aralıklarındaki değerleri alınmıştır. Nerst-Planck ve Faraday eşitlikleri kullanılarak,hesaplanan kütle aktarım katsayıları boyutsuz Sherwood sayışma dönüştürülerek bu sayı ile Reynolds sayısı arasındaki ilişki bulunmuştur. Deneysel sonuçlar Sh=aRe Sc1/3 şeklinde korele edilmiştir. Ayrıca düzgün yüzey üzerindeki çarpma ve duvar jet bölgesinin yerleri de tespit edilmiştir. Yapılan çalışma sonuçlarına göre Reynolds sayısında meydana gelen artışın, sınırlayıcı akım yoğunluğunun; dolayısıyla da kütle aktarım hızının artmasına sebep olduğu gözlenmiştir.

Impinging jets are widely used in industry for heating, cooling, drying etc., because of the high mass and heat transfer rates occured in the impigement region. The characteristic behaviour of the mass transfer coefficient of impinging jet on a flat surface have been investigated, using electrochemical limiting diffusion current technique. The distance between jet ditsributor on the flat surface, Reynolds number of fluid and radial distance on the surface from the centre of the stagnant point, which were varied from 1.6 to 9.6 cm, from 9190 to 73510 and from 0.8 to 9.6 cm, respectively, were choseen as parameters. The relation between Sherwood number and Reynolds number was found,by using mass transfer coefficient calculated by Nerst-Planck and Faraday equations. The results of the study was correlated in the form, Sh=aRebSc1/3.The impingement region and the wall jet region on the flat surface was also determined. According to the result of the study it was observed that an increase in the Reynolds number increased the limiting current density, hence the mass transfer rates.