Numerical Investigation of the Impingement Cooling Characteristics of Sweeping Jets with Phase Change

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 24

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-6_008

تاریخ نمایه سازی: 20 فروردین 1403

چکیده مقاله:

This study investigates the cooling features of sweeping jets with phase changes, providing insights into how parameters affect heat transfer. The study aims to improve heat transfer by investigating the cooling effects of a sweeping jet impinging on a concave wall. The Eulerian-Lagrangian particle tracking method was used to examine the impact of Reynolds number, droplet diameter, mist capacity, and impingement distance on heat transfer properties during the sweeping jet impingement cooling. Increasing the Reynolds number from ۲۰,۰۰۰ to ۳۵,۲۰۰ results in a ۷.۱% and ۳.۳% decrease in average temperature at the axial centerline of the impingement wall, attributed to the cooling effect from droplet phase change. Decreasing droplet diameter from ۲۰ µm to ۱۰ µm reduces temperature amplitude by ۱۱K. At ۵% and ۷.۵% mist ratios, the cooling performance is similar to that of dry air. However, a mist injection of ۱۰% significantly amplifies the cooling effect by ۱۸.۸%, providing a more efficient cooling experience. This investigation provides essential perspectives on impingement cooling, offering insights into the impact of various parameters on heat transfer enhancement.

نویسندگان

W. He

Energy Conservation Research Group (ECRG), College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu ۲۱۰۰۱۶, China

A. Adam

Energy Conservation Research Group (ECRG), College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu ۲۱۰۰۱۶, China

P. Su

State Key Laboratory of Long-life High-Temperature Materials, Dongfang Electric Group Dongfang Turbine Co., Ltd, ۶۶۶ Jinshajiang West Road, Deyang ۶۱۸۰۰۰, China

H. An

Energy Conservation Research Group (ECRG), College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu ۲۱۰۰۱۶, China

D. Han

Energy Conservation Research Group (ECRG), College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu ۲۱۰۰۱۶, China

C. Wang

Energy Conservation Research Group (ECRG), College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, Jiangsu ۲۱۰۰۱۶, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Agricola, L., Hossain, M. A., Ameri, A., Gregory, J. W., ...
  • AIAA. (۲۰۰۰). Miniature fluidic oscillators for flow and noise control ...
  • Ansys, Inc. (۲۰۲۰). ANSYS CFX-Solver Theory Guide Release ۲۰۲۰-R۱. http://www.ansys.co ...
  • Camci, C., & Herr, F. (۲۰۰۲). Forced convection heat transfer ...
  • Cerretelli, C., & Kirtley, K. (۲۰۰۹). Boundary layer separation control ...
  • Chu, Y. M., Nazeer, M., Khan, M. I., Ali, W., ...
  • Hossain, M. A., Agricola, L., Ameri, A., Gregory, J. W., ...
  • Hossain, M. A., Prenter, R., Lundgreen, R. K., Ameri, A., ...
  • Khan, M. I., & Alzahrani, F. (۲۰۲۰). Transportation of heat ...
  • Khan, M. I., Qayyum, S., Kadry, S., Khan, W. A., ...
  • Usman, Khan, M. I., Shah, F., Khan, S. U., Ghaffari, ...
  • Kim, S. H., Kim, H. D., & Kim, K. C. ...
  • Li, X., Gaddis, J. L., & Wang, T. (۲۰۰۱). Mist/steam ...
  • Li, X., Gaddis, J. L., & Wang, T. (۲۰۰۳). Mist/steam ...
  • Lundgreen, R. K., Hossain, M. A., Prenter, R., Bons, J. ...
  • Menter, F. (۱۹۹۳, July). Zonal two equation kw turbulence models ...
  • Park, T., Kara, K., & Kim, D. (۲۰۱۸). Flow structure ...
  • Peng, J., Hong-yan, H., Guo-tai, F., & Zhong-qi, W. (۲۰۰۹). ...
  • Schlichting, H., & Gersten, K. (۱۹۷۹). Boundary-layer theory. Springer. https://doi.org/https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/۹۷۸-۳-۶۶۲-۵۲۹۱۹- ...
  • Song, Y. Q., Khan, M. I., Qayyum, S., Gowda, R. ...
  • Tan, X. M., Li, Y. F., & Zhang, J. Z. ...
  • Thurman, D., Poinsatte, P., Ameri, A., Culley, D., Raghu, S., ...
  • Wang, T., & Dhanasekaran, T. S. (۲۰۱۰). Calibration of a ...
  • Wang, T., Gaddis, J. L., & Li, X. C. (۲۰۰۵). ...
  • Weigand, B., & Spring, S. (۲۰۱۱). Multiple jet impingement- a ...
  • Zhou, J., Wang, X., Li, J., & Lu, H. (۲۰۱۷). ...
  • Zhou, W. W., Yuan, L., Liu, Y. Z., Peng, D., ...
  • نمایش کامل مراجع