مطالعه عددی میدان جریان و دما به واسطه جت برخوردی نوسانی بر روی سطح به همراه فرورفتگی

جت برخوردی، جریان سیالی است که به منظور سرمایش و یا گرمایش بر روی یک سطح به صورت عمود و یا با زاویه خاص برخورد می کند.میزان فرآیندهای انتقال در جریان ­های برخوردی آشفته متاثر از شکل گیری ساختارهای منسجم، برهم کنش بین آن­ها و انتقال انرژی است.با نوسانی کردن جریان ورودی در جت های برخوردی می­ توان شکل گیری ساختارهای منسجم را تحت تاثیر قرار داد و در نتیجه میزان برداشت حرارت را متاثر ساخت.در این مطالعه تاثیر نوسانی نمودن جت ورودی با استفاده از تابع های پله ای و سینوسی بر روی میدان جریان و دما یک صفحه برخوردی به همراه فرورفتگی توسط روش عددی بررسی شده است.متغیرهای کلیدی مساله شامل شکل تابع ورودی، فرکانس و دامنه جت نوسانی  می­ باشند.نتایج این مطالعه با استفاده از پژوهش­ های پیشین اعتبارسنجی شده است و سپس نتایج به صورت تاثیر پارامترهای کلیدی بر روی توالی شکل گیری ساختارهای منسجم و میزان برداشت حرارت مورد بحث و تحلیل قرار گرفته اند.نتایج نشان می­ دهد که با نوسانی نمودن جریان ورودی می توان نواحی چرخشی و میدان ورتیسیتی را در جریان پایه تغییر داد و میزان برداشت حرارت به صورت میانگین گیری شده افزایش می ­یابد.همچنین نتایج نشان می­ دهد که الگوهای جریان و میزان عدد ناسلت به پارامترهای تابع ورودی مانند فرکانس و دامنه بسیار وابسته می باشد.

Keywords:

Oscillating impinging jet , turbulent flow , Nusselt number , Frequency , depression , جت برخوردی نوسانی , جریان آشفته , عدد ناسلت , فرکانس , فرورفتگی