Study of turbulent flow and heat transfer over a backward-facing step under impingement cooling

Other Title(s)

دراسة الجريان الاضطرابي و انتقال الحرارة فوق عتبة داخل مجرى هوائي بوجود تبريد تصادمي

Author

Mushatit, Khudayr S.

Source

Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences

Issue

Vol. 3, Issue 2 (30 Jun. 2012), pp.1-21, 21 p.

Publisher

University of Thi-Qar College of Engineering

Publication Date

2012-06-30

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

21

Main Subjects

Mechanical Engineering

Abstract AR

في هذا البحث تم إجراء دراسة حسابية لدراسة خصائص الجريان الاضطرابي و انتقال الحرارة فوق عتبة داخل مجرى هوائي و بوجود التبريد التصادمي.

تم نمذجة المسألة المدروسة بتأثير عدة عوامل مثل حجم و عدد المنافث، نسبة التحضر و أرقام رينولدز للمجرى الرئيسي و المنافث.

نسب التخصر المدروسة كان لها قيم 0.5, 0.25، 0.3 على التوالي و النفاثات التصادمية كانت عمودية على المجرى الرئيسي.

استخدمت طريقة الحجم المحدد مع تنقية الشبكة الزاحفة لتكامل معادلات الاستمرارية و ناقير – ستوكس و الطاقة بينما طور برنامج حاسوب بلغة فورتران و باعتماد خوارزمية الأجراء المبسط التي تحدد الارتباط بين الاستمرارية و معادلات نافير – ستوكس.

استخدم نموذج الاضطراب k-ε لنمذجة تأثير الاضطراب في الجريان.

أوضحت النتائج التي تم الحصول عليها أن قوة و حجم مناطق إعادة التدوير و طول إعادة الاتصال خلف العتبة يزداد مع زيادة نسبة التخصر.

أيضا بينت النتائج أن حجم و عدد المنافث و أرقام رينولدز للمجرى الرئيسي و المنافث لها تأثير واضح على مجال الجريان و الطاقة الحركية للاضطراب و عدد نسلت.

Abstract EN

Computations are presented to study the turbulent flow and heat transfer over a channel backward-facing step under impingement cooling.

The problem was simulated for different parameters, such as the number of impinging jets, contraction ratio, size of jets, and jet and channel Reynolds numbers.

The contraction ratio had the values 0.25, 0.35 and 0.5.

The impinging jets were normal to the cross-channel flow.

A control volume approach using staggered grid techniques was considered to integrate the continuity, fully elliptic Navier-Stockes and energy equations.

A computer program was developed, and the SIMPLE algorithm was employed to determine the existence of coupling between the continuity and Navier-Stockes equations.

The effect of turbulence was modelled using a k-ε model while the wall functions laws were used to treat the regions near the solid walls.

The presented results show that the strength and size of recirculation regions near the reattachment region just after the backward-facing step increase as the contraction ratio increases.

Also, the results show that the size of jets, number of jets, and jet and channel Reynolds numbers have a significant effect on the flow field, turbulent kinetic energy and variation of the Nusselt number.

American Psychological Association (APA)

Mushatit, Khudayr S.. 2012. Study of turbulent flow and heat transfer over a backward-facing step under impingement cooling. Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences،Vol. 3, no. 2, pp.1-21.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320863

Modern Language Association (MLA)

Mushatit, Khudayr S.. Study of turbulent flow and heat transfer over a backward-facing step under impingement cooling. Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences Vol. 3, no. 2 (2012), pp.1-21.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320863

American Medical Association (AMA)

Mushatit, Khudayr S.. Study of turbulent flow and heat transfer over a backward-facing step under impingement cooling. Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences. 2012. Vol. 3, no. 2, pp.1-21.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-320863

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 20-21

Record ID

BIM-320863