ÇARPAN OSİLASYONLU JETLERDE OSİLASYON KARAKTERİSTİKLERİNİN VE ÇARPMA MESAFESİNİN AKIŞ VE ISI TRANSFERİNE ETKİLERİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Öz

Bu çalışmada, birbirine paralel olarak yerleştirilmiş, iki yatay sonsuz levha arasına püskürtülen bir jet elealınmıştır. Üst levhada bulunan dikdörtgen bir lüleden osilasyonlu bir hava jeti, sıcak alt levhaya çarptırılmıştır.Jetin lüleden çıkış hızı, zamana bağlı olarak sinüs eğrisi şeklinde periyodik olarak değişmektedir. Kontrol hacmimetodu ve SIMPLE algoritması kullanılarak bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Levhalar arası mesafeninlüle genişliğine oranının (H/W), jet hızının salınım genliğinin ve frekansının, akış ve ısı transferine etkileriincelenmiştir. Yapılan simülasyonlar, levhalar arası mesafe arttıkça, durma noktası Nusselt sayısının azaldığını,ancak H/W oranının 2’den büyük değerlerinde Nusselt sayısındaki değişimin çok az olduğunu göstermiştir.Durma noktası Nusselt sayısının, H/W oranının küçük değerlerinde, kararlı jet Nusselt sayısına çok yakınolduğu; H/W oranının 1,5’den büyük olduğu durumlarda ise osilasyonlu jet Nusselt sayısının, kararlı jet Nusseltsayısından daha büyük olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Çarpan jet; Osilasyon; Laminar akış; Sayısal çözüm.

Kaynakça

1. Incropera, F.P., DeWitt, D.P., Introduction to
2. Heat Transfer, 3rd ed., John Willey & Sons Inc.,
3. -
4. Gordon, R., Akfırat, J. C., “The role of turbulence
5. in determining the heat-transfer characteristics of
6. impinging jets”, Int. J. Heat Mass Transfer, 8,
7. -1272, 1965.
8. Miyazaki, H., Silberman, E., “Flow and heat

9. transfer on a flat plate normal to a twodimensional
10. laminar jet issuing from a nozzle of
11. finite height”, Int. J. Heat Mass Transfer, 15,
12. -2107, 1972.
13. Yan, X., Saniei, N., “Heat transfer from an
14. obliquely impinging circular air jet to a flat
15. plate”, Int. J. Heat and Fluid Flow, 18, 591-
16. , 1997.
17. Morris, G. K., Garimella, S. V. and Fitzgerald, J.
18. A., “Flow-field prediction in submerged and
19. confined jet impingement using the Reynolds
20. stress model”, Journal of Electronic Packaging,
21. , 255-262, 1999.
22. Chiriac, V. A., Ortega A., “A numerical study of
23. the unsteady flow and heat transfer in a
24. transitional confined slot jet impinging on an
25. isothermal surface”, International Journal of
26. Heat and Mass Transfer, 45, 6, 1237-1248,
27. -
28. Chung, Y. M, Luo, K. H. and Sandham N. D.,
29. “Numerical study of momentum and heat transfer
30. in unsteady impinging jets”, International
31. Journal of Heat and Fluid Flow, 23, 5, 592-
32. , 2002.
33. Camci, C., Herr, F., “Forced convection heat
34. transfer enhancement using a self-oscillating
35. impinging planar jet”, ASME Journal of Heat
36. Transfer, 124, 770-782, 2002.
37. Sahoo, D., Sharif, M. A. R., “Numerical
38. modelling of slot-jet impingement cooling of a
39. constant heat flux surface confined by a parallel
40. wall”, International Journal of Thermal
41. Sciences, 43, 9, 877-887, 2004.
42. Zhou, D. W., Lee, S. J., “Forced convective heat
43. transfer with impinging rectangular jets”, Int. J.
44. of Heat and Mass Transfer, 50, 1916–1926,
45. -
46. Demircan, T., Türkoğlu, H., “Numerical
47. investigation of an oscillating two dimensional rectangular impinging air jet”, Journal of
48. Thermal Science and Technology, 27, 1, 39-50,
49. -
50. Lee, H. G., Yoon, H. S., Ha, M. Y., “A numerical
51. investigation on the fluid flow and heat transfer
52. in the confined impinging slot jet in the low
53. Reynolds number region for different channel
54. heights”, Int. J. of Heat and Mass Transfer, 51,
55. –4068, 2008.
56. Sharif, M. A. R., Banerjee, A., “Numerical
57. analysis of heat transfer due to confined slot-jet
58. impingement on a moving plate”, Applied
59. Thermal Engineering, 29, 532–540, 2008.
60. Patankar, S. V., Numerical Heat Transfer and
61. Fluid Flow, McGraw-Hill Book Company, New
62. York, 1980.
63. Chiriac, V. A., A numerical investigation of the
64. unsteady flow and heat transfer in a forced
65. and unforced confined laminar impinging jet,
66. PhD Thesis, The University of Arizona, 1999.