Dairesel osilasyonlu çarpan jet akış ve ısı transferi karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi

Bu çalışmanın amacı, dairesel bir lüleden çıkıp pürüzsüz bir yüzeye çarpan salınımlı hava jetinin, akış ve ısı transferi karakteristiklerinin, Reynolds sayısı, salınım genliği ve salınım frekansı gibi parametrelerden nasıl etkilendiğini sayısal olarak incelemektir. Bu sayısal çalışmayı yapmak için, kontrol hacmi formülasyonu ve SIMPLE algoritmasına dayanan bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Simülasyonlar, Reynolds sayısı 300, 500 ve 700, salınım genliği 0,0v0~0,8v0 aralığındaki değerler, ve salınım frekansı 1~6 Hz için yapılmıştır. Bütün simulasyonlarda lüle çıkışındahızv_in=v_0+Av_0 ?(t) basamak fonksiyonuna uygun, ve periyodik olarak değiştirilmiştir. Simülasyonlar sonunda elde edilen sıcaklık dağılımı kullanılarak, hedef yüzey üzerindeki anlık yerel Nusselt sayısı, anlık durma noktası Nusselt sayısı ve periyot boyunca zaman ortalama durma noktası Nusselt sayısı hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, Reynolds sayısı arttıkça Nusselt sayısının arttığını göstermiştir. İncelenen parametre değerleri aralığında, salınım genliği ve frekansının, düşük Reynolds sayılarında, nusselt sayısı üzerine olan etkisinin belirgin bir trendi gözlenememiştir. Reynolds sayısı 700 için yapılan simülasyonlar, Reynolds sayısının bu değerinde salınım genliği ve frekansının, Nusselt sayısını artırdığı gözlenmiştir.