Analysis of the turbulent flow and heat transfer of the impingement cooling in a channel with cross flow

Other Title(s)

تحليل الجريان الاضطرابي و انتقال الحرارة للتبريد التصادمي في مجرى هوائي بوجود جريان متقاطع

Author

Mushatat, Khudayr Salim

Source

Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences

Issue

Vol. 18, Issue 2 (31 Dec. 2007), pp.101-122, 22 p.

Publisher

King Abdulaziz University Scientific Publishing Center

Publication Date

2007-12-31

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

22

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

في هذا البحث أنجزت دراسة عددية لتحليل خصائص الجريان الاضطرابي و انتقال الحرارة للمنافث التصادمية في مجرى هوائي مع وجود جريان متقاطع.

تضمنت الدراسة اختبار حالتين بالنسبة للمجرى الهوائي واحدة لمجرى بدون عوارض و الأخرى لمجرى مع عوارض.

تم تحليل خصائص الجريان و انتقال الحرارة تحت تأثير عوامل مختلفة, مثل : حجم المنافث, و عدد المنافث, و عدد العوارض, و سمك العارض, و المسافة بين المنافث, و عدد رينولدز للمنفث.

استخدمت طريقة الحجم المحدد لتكامل معدلات الاستمرارية, و نافير ستوكس, و الطاقة, حيث تعطي هذه الطريقة مجموعة من المعادلات الصحيحة للمجال الحسابي الكلي.

عولجت تأثيرات الاضطرابات باستخدام نموذج k-є, بينما تأثير الجدار عولج باستخدام تقريب دالة الجدار.

بينت النتائج أن حجم مناطق إعادة التدوير و تغير عدد نسلت الموضعي و الطاقة الحركية للاضطرابات قد تأثر بصورة كبيرة مع تغير حجم المنافث, و عدد المنافث و العوارض و المسافة بين المنافث, و سمك العارض, و عدد رينولدز للمنفث.

أيضا بينت النتائج أن ترتيب العوارض بالنسبة لموقع المنافث له تأثير واضح على زيادة معدل انتقال الحرارة.

تم التأكد من صحة النتائج الحالية من خلال المقارنة مع النتائج العملية المنشورة.

Abstract EN

In this paper, a numerical study to analyze the turbulent flow and heat transfer characteristics of the impinging slot jets in a channel with cross flow has been carried out.

For this flow configuration, two cases were considered for the channel, one without ribs and the other with rib turbulators.

The characteristics of air flow and heat transfer are analyzed under different parameters such as the size of the jets, the number of jets and ribs, arrangement of jets and ribs, the pitch between the jets and jet Reynolds number.

An implicit finite volume scheme has been used to integrate the continuity, elliptic Reynolds average Navier- Stockes and energy equation giving a set of equations valid for the entire computational domain.

Turbulence effects are modeled using a k-є model.

The wall effects are modeled using a wall function approach.

The obtained results show that the recirculation regions, the local Nusselt number variation, and the turbulent kinetic energy are greatly effected with the size of jets and ribs, the distance between the jets, rib thickness and jet Reynolds number.

Also the results indicate that the ribs arrangement with respect to impinging slot jets has a significant effect on the heat transfer enhancement.

The validation of the present code is done by comparing the present results with the available published experimental results.

American Psychological Association (APA)

Mushatat, Khudayr Salim. 2007. Analysis of the turbulent flow and heat transfer of the impingement cooling in a channel with cross flow. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences،Vol. 18, no. 2, pp.101-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-344359

Modern Language Association (MLA)

Mushatat, Khudayr Salim. Analysis of the turbulent flow and heat transfer of the impingement cooling in a channel with cross flow. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences Vol. 18, no. 2 (2007), pp.101-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-344359

American Medical Association (AMA)

Mushatat, Khudayr Salim. Analysis of the turbulent flow and heat transfer of the impingement cooling in a channel with cross flow. Journal of King Abdulaziz University : Engineering Sciences. 2007. Vol. 18, no. 2, pp.101-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-344359

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 119-122

Record ID

BIM-344359