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円筒型乱流衝突噴流の熱伝達

概要:

・わずかに加熱された平板へ軸対称型の乱流噴流を吹き付ける
・噴流のレイノルズ数は70,000、流体のプラントル数は0.71とした
・ノズルと平板との距離はノズル直径の6倍とした
・円筒座標系を使用
・乱流モデルはLam-Bremhorst低レイノルズ数k-ε乱流モデルにYapの混合長補正を加えたモデルを使用した
・周囲への噴流の排気は周囲からの吹き込みの温度で制限される

要点:

・この流れについてはCooperら[1992]とBaughnら[1992]により実験が行なわれた。
・格子分割は半径方向70、軸方向112とし、平板表面の境界層付近に集中させた
・ノズルから噴き出す噴流はパイプ内で十分発達した流れとした
・物性値は定数で使用した
・対流項の差分にはSMARTスキームを使用した
・比較のために、2レイヤー低レイノルズ数k-ε乱流モデルと高レイノルズ数k-ε 乱流モデル+Yap補正を使った計算も行なった

結果:

1.標準化された速度ベクトル(V/Vj)

impinga1.gif (13700 バイト)

2.ヌセルト数プロファイルの比較

impinga2.gif (6615 バイト)

3.絶対速度プロファイルの比較(R/D=0.0)

impinga3.gif (6811 バイト)

4.絶対速度プロファイルの比較(R/D=2.5)

impinga4.gif (5377 バイト)

円筒型乱流衝突噴流の熱伝達

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