IMPINGEMENT COOLING OF A SEMI-CIRCULAR CONCAVE CHANNEL BY 2D AIR-JET

Abstract

This study provides a numerical solution to the flow in a cylindrical cavity of which the upper wall contains a twodimensional slot. The air injected through the slot impinges and diffuses laterally on the lower wall. The jet enfluxed through the slot is assumed to have uniform velocity and temperature, and the temperature at the lower wall is kept constant. The resulting Navier-Stokes equations are solved by transforming simpler algorithm into a form useably in cylindrical co-ordinate system. The effect of cavity curvature, and the height ratio on velocity and pressure distribution is analyzed. The jet Reynolds number ranged from 100 to 1500 in the analysis.

Keywords

• Impingement, Jet flow, Curvature, Simpler algorithm

YARISİLİNDİRİK BİR KANALDA 2 BOYUTLU HAVA JETİ İLE ÇARPMA SOĞUTMASI

Öz

Literatürde yüzeylerin hava jeti yardımı ile ısıtılması veya soğutulması üzerine çeşitli araştırmalar bulunmaktadır. Ancak bu araştırmaların hemen tamamı, düz yüzey veya kanallar içindir. Bu çalışmada, silindirik bir kanalın iç yüzeyindeki bir yarıktan kanala dik bir jet akışı olması durumu için, eğriliğin akışa ve ısı geçişine etkisi araştırılmıştır. Laminer jet akışı durumu için, Simpler algoritması olarak bilinen sayısal algoritma silindirik koordinatlara uyarlanarak bir bilgisayar programı hazırlanmış ve çeşitli eğrilikler için çalıştırılarak hız, sıcaklık ve basınç dağılımlarının eğriliğe bağlı değişimleri incelenmiştir. Çarpan jetin Re sayısı 100-1500 arasında değiştirilmiş, jet üfleme genişliğinin kanal yüksekliğine oranı 0.25 olarak sabit tutulmuştur. Sonuçlar grafikler halinde verilmiş, ayrıca elde edilen sayısal sonuçlar kullanılarak ısı geçiş katsayısı için ampirik bir bağıntı çıkarılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Yarısilindirik, Jet akışı, Silindirik kanal, Simpler algoritması