Trong hai thập kỷ qua, kỹ thuật máy bay phản lực impinging đã được trở thành phổ biến do phổ biến rộng rãi làm mát, sưởi ấm và sấy khô công nghiệp ứng dụng. Các đặc tính độc đáo vốn có của impinging máy bay phản lực là nhiệt độ cao của địa phương và khối lượng chuyển giao là do dòng chảy là hướng đến mục tiêu bề mặt. Ví dụ ứng dụng làm mát khí tuabin và cánh, sấy giấy tờ và các sản phẩm thực phẩm, làm mát các thiết bị điện tử, tôi hoạt động trong công nghiệp thủy tinh. Cũng trong laser hoặc quá trình cắt plasma, máy bay phản lực impinging được sử dụng để nguội xuống các sản phẩm tại địa phương để tránh biến dạng. Hình 1 Mô tả sơ đồ đơn giản của vòng impinging máy bay phản lực trên một tấm mục tiêu. Hình 1: Sơ của đĩa đơn vòng impinging máy bay phản lực kênh dòng mô phỏngMặc dù các ứng dụng máy bay phản lực impinging duy nhất, trong một số chuyên ngành máy bay phản lực impinging nhiều có thể được sử dụng nơi khu vực mục tiêu chuyển nhiệt lớn và nó cần thiết để trang trải với số lượng máy bay phản lực để tăng nhiệt chuyển hệ số. Vì vậy, nhiều máy bay phản lực impinging với biến thiết lập là hiệu quả hơn trong địa phương nhiệt và chuyển khối lượng điểm của xem trong những trường hợp do thêm tính đồng nhất của truyền nhiệt bởi một số giáp impingement khu vực trong khu vực mục tiêu.Trong những năm gần đây, nhiều sự chú ý đến máy bay phản lực impinging đã được trả tiền bởi các nhà nghiên cứu không chỉ vì ảnh hưởng của các thông số khác nhau và thú vị vật lý của impinging máy bay phản lực, nhưng vì các nỗ lực để xác nhận sự hỗn loạn mô hình để dự đoán impinging máy bay phản lực đặc trưng và các mô hình phức tạp ở các khu vực khác nhau từ miễn phí cắt lớp để gần tường ranh giới điều kiện. 1.1 bối cảnh1.1.1 đơn impinging máy bay phản lựcCác đặc trưng phổ biến của impinging máy bay phản lực có thể được xác định là ba khu vực khác nhau; máy bay phản lực miễn phí, khu vực tình trạng trì trệ và tường máy bay phản lực vùng. Theo Viskanta (1993) trong các bức tường cao để khoảng cách máy bay phản lực, miễn phí máy bay phản lực vùng được chia ba khu vực; tiềm năng cốt lõi, phát triển vùng và khu vực phát triển đầy đủ (hình 2). Hình 2: Vòng impinging máy bay phản lực cấu hình (hình ảnh nguồn: Geers 2003)Trong lớp cắt của máy bay phản lực, sự tương tác giữa môi trường xung quanh và tiềm năng cốt lõi dẫn đến được hình thành của entrainment khối lượng, năng lượng và động lượng vào trọng tâm máy bay phản lực (Geers năm 2003). Vận tốc của tiềm năng cốt lõi là liên tục và bằng vận tốc trung tâm của đầu vào hồ sơ nhưng thâm nhập của khối lượng để máy bay phản lực cốt lõi, vùng lõi tiềm năng biến mất dần dần. Ashforth-Frost và Jambunathan (1996) nghiên cứu tác dụng bán hạn chế tường và vòi phun hình học về tiềm năng cốt lõi ở lại = 22,500. Chiều dài tiềm năng đã được giới thiệu trong một khoảng cách mà vận tốc trung giảm đến 95% của vận tốc trục đầu vào. Họ tuyên bố chiều dài tiềm năng cốt lõi là lớn hơn khi phát triển đầy đủ máy bay phản lực hồ sơ đã được sử dụng so sánh với máy bay phản lực bằng phẳng, 5.8 * D và 5,3 * D tương ứng. Nguyên nhân đã được báo cáo do cao cắt ở rìa của máy bay phản lực bằng phẳng mà dẫn đến xâm nhập của cắt lớp để tiềm năng cốt lõi sớm hơn so với máy bay phản lực phát triển đầy đủ hồ sơ. Lưu, Sleiti et al. (2008) đo sự phân bố của máy bay phản lực vận tốc centreline bởi Pitot thăm dò và tuyên bố rằng chiều dài lõi tiềm năng là khoảng 4 lần đường kính của máy bay phản lực vòi phun cho tái = 20.000, 40.000 và 60.000.Sau khi tiềm năng cốt lõi biến mất, vận tốc trục của phân rã máy bay phản lực trong khu vực đang phát triển do lớn xâm nhập của các đoàn thể trong mạnh cắt lớp chuyển máy bay phản lực để hoàn toàn phát triển khu vực. Như máy bay phản lực phương pháp tiếp cận đến ranh giới tường, vận tốc trục biến mất sau việc giảm các vận tốc xuyên tâm tình trạng trì trệ vùng nơi tĩnh áp lực là cao trong vùng Trung tâm hình học. Máy bay phản lực số xuyên tâm hướng vì tình trạng trì trệ vùng đặc trưng và tường ranh giới điều kiện sẽ được mỏng do độ cong cao streamline (HadŽIabdiĆ và HanjaliĆ năm 2008). Tại thời điểm sự trì trệ, vì xâm nhập của những khối lượng dòng chảy để máy bay phản lực, dòng chảy là rất hỗn loạn. Sau khi lưu lượng khí thoát khỏi ảnh hưởng của máy bay phản lực, nó tham gia vào tường máy bay phản lực ranh giới điều kiện và quá trình chuyển đổi để dòng chảy turbulent xảy ra cho máy bay phản lực tường. Vận tốc dòng chảy được nâng lên từ số không ở tình trạng trì trệ điểm và với sự gia tăng thêm khoảng cách bố trí hình tròn, phân rã vận tốc xuyên tâm và dòng chảy biến động giảm (O'Donovan và Murray 2007).Trao đổi nhiệt tình trạng trì trệ và máy bay phản lực lệch vùng là cao hơn tường máy bay phản lực vùng. Do đó tối đa Nusselt số xảy ra trong khu vực này được định nghĩa là:(1.1) nơi địa phương nhiệt chuyển hệ số của mục tiêu được định nghĩa là (1,2) Sau khi mô tả ngắn về cấu trúc máy bay phản lực, các thông số khác nhau sẽ thảo luận màcó hiệu lực trên máy bay phản lực hành vi cũng như nhiệt chuyển trên khoảng cách điểm và bố trí hình tròn tình trạng trì trệ của mảng. Các thông số hiệu quả nhất có tác động đáng kể trên máy bay phản lực impinging là máy bay phản lực để tường khoảng cách (H/D), số Reynolds (Re), máy bay phản lực đường kính (D), máy bay phản lực đầu vào hồ sơ, hạn chế và unconfined impinging khoảng cách máy bay phản lực và xuyên tâm của mảng (R/D).O'Donovan và Murray (2007) nghiên cứu có ý nghĩa và gốc có nghĩa là vuông Nusselt số phân phối (Nu, N) trên một tấm và so sánh kết quả của những con số khác nhau của Reynolds (Re = 10, 000, 20.000 và 30.000) với phòng không khác nhau-dimensionalised vòi phun để khoảng cách bề mặt impingement (H/D = 0,5, 1, 2, 4, 6, 8) cho máy bay phản lực unconfined. Phân phối số Nusselt tối đa đã được báo cáo tại trì trệ điểm trong mọi trường hợp đo lường do tốc độ cao ngay lập tức và sự khác biệt lớn nhiệt độ tại điểm tình trạng trì trệ. Trong thời điểm này tại H/D của 0.5, nó đã được tìm thấy rằng áp lực trên máy bay phản lực tường từ máy bay phản lực miễn phí dẫn đến nhiệt thấp và liên tục chuyển biến động nhưng tại H/D / 6, cắt lớp thâm nhập vào Trung tâm của máy bay phản lực. Do đó dòng chảy turbulent cao gây ra để nhiệt độ cao chuyển biến động trong tình trạng trì trệ điểm. Kết quả hiển thị 2 ≤ H/D ≤ 4, N là thấp và bằng cách tăng chiều cao của các vòi phun và Reynolds số, vị trí Nu và N đỉnh cao là di chuyển theo hướng xuyên tâm tích cực.Cũng Katti và heo (2008) nghiên cứu truyền nhiệt tại trì trệ điểm bởi tĩnh áp đo lường. Họ nghiên cứu số Nusselt ở tình trạng trì trệ điểm để khác nhau H/D (0,5-8) với Re = 16.000 và 23.000 người. Nu tối đa xảy ra trong H/D = 6 ở trung tâm hình học của mảng nơi nhiệt độ tường ban đầu được coi là 35° C trong thử nghiệm và nó đã được kết luận lý do có thể là do cao cường độ nhiễu loạn gần tường với ngày càng tăng H/mấtTrong nghiên cứu về ảnh hưởng của H/D trì trệ điểm Nusselt số, lưu, Sleiti et al. (2008) đo vận lúc về H/D = 5 cho tái = 20, 000, 40.000 và 60.000. Cáclý do đã được báo cáo do chiều dài của các tiềm năng cốt lõi (L = 4 * D) và tương tácgiữa giảm trục máy bay phản lực vận tốc và bất ổn ngày càng tăng cường độ của centreline dẫn đến nhiệt chuyển đỉnh tại H/D ~ 5. Một số nghiên cứu thực nghiệm và số khác báo cáo rằng tối đa Nu xảy ra tại H/D = 6-7 (ví dụ; Behnia, Parneix et al. (1999), Baughn và Shimizu (1989) và Martin (1977)). Cũng Goldstein, Behbahani et al. (1986) tuyên bố rằng H/D ~ 8 là khoảng cách máy bay phản lực nơi mà truyền nhiệt tối đa đo.Nghiên cứu thành phần vận tốc luôn luôn là thú vị để hiểu vật lý của máy bay phản lực miễn phí cũng như bức tường cả hai dòng máy bay phản lực trong chỉ đường trục và xuyên tâm (vuông góc và song song với tường tương ứng). O'Donovan và Murray (2007) báo cáo rằng tại vùng trì trệ, nơi vận tốc trục là một tối đa trong khoảng cách xuyên tâm điểm của xem, Nu và N đỉnh trong khi vận tốc xuyên tâm là zero và được tăng lên bằng cách làm theo khoảng cách bố trí hình tròn từ centreline của máy bay phản lực. Họ đã tìm thấy rằng trong thấp H/D, vận tốc trục là thống nhất hơn bởi R/D < 0,5 đó cho thấy tiềm năng cốt lõi đạt đến tường ranh giới điều kiện.Họ cũng đã nghiên cứu đỉnh cao số Nusselt thứ hai ở khoảng cách bố trí hình tròn và tìm thấy nó phụ thuộc vào số lượng Reynolds và H/mất Họ tuyên bố này là do chuyển đổi sang các nhiễu loạn trong vùng tường máy bay phản lực và sự kết hợp của địa phương vận tốc và nhiễu loạn cường độ cao mà đã được xác nhận sau đó bởi Katti và heo (2008). Trong đo lường số phân phối của Nusselt, họ tìm thấy các vòi phun lớn hơn khoảng cách (H/D) tấm ảnh hưởng trên tầm quan trọng của đỉnh cao thứ hai và vị trí của nó. Trong từ khác, họ chỉ ra rằng cao nhất đỉnh cao thứ hai xảy ra tại H/D = 0,5 vì nó là cao điểm gần nhất để tình trạng trì trệ điểm đỉnh cao (R/D = 1.6) và sau đó bằng cách tăng H/D, thứ hai giảm cường độ cao điểm và đang chuyển đi trong thêm khoảng cách bố trí hình tròn.Áp lực gradient điểm của xem, lưu, Sleiti et al. (2008) báo cáo rằng sau khi gradient áp suất âm trong tường ranh giới, cao điểm này xảy ra vì quá trình chuyển đổi từ tầng ép để tình trạng hỗn loạn tồn tại do giảm dần của độ dốc áp lực dọc theo tường.Mối quan hệ giữa số Reynolds và địa phương nhiệt chuyển phân phối đã được nghiên cứu bởi một số các thử nghiệm đo lường và tính toán học. Katti và heo (2008) Hiển thị của họ tương quan tuyến tính của Reynolds và Nusselt trên tình trạng trì trệ điểm; Số Reynolds cao hơn, lớn hơn Nusselt số trong tình trạng trì trệ điểm và kết quả đã được xác minh với Lytle và Webb (1994). Hơn nữa các nhà nghiên cứu khác xác nhận số lượng và thử nghiệm Reynolds cao số đóng góp lớn hơn Nusselt số phân phối trong bố trí hình tròn khoảng cách (ví dụ; Behnia, Parneix et al. (1998), O'Donovan và Murray (2007), Behnia, Parneix et al. (1999), San và Shiao (2006)). Một khu vực rất quan trọng của mô phỏng, tình trạng trì trệ điểm dự đoán luôn luôn là thú vị để nghiên cứu. Behnia, Parneix et al. (1998) báo cáo rằng mô hình nhiễu loạn dự đoán hỗn loạn động năng tốt trong tình trạng trì trệ vùng so với hơn dự đoán kết quả của các mô hình với tầm quan trọng cao của hỗn loạn động năng tại khu vực tình trạng trì trệ.Trong nghiên cứu của các tác động đường kính ống hút, Lee, bài hát et al. (2004) thực hiện các phép đo để nghiên cứu các hiệu ứng trên máy bay phản lực đường kính trên nhiệt chuyển và dòng chất lỏng. Họ sử dụng máy bay phản lực phát triển đầy đủ hồ sơ tại
đang được dịch, vui lòng đợi..
