تحليل تجربي انتقال حرارت جت دايروي برخوردي به سطح مقعر نامتقارن

Experimental Analysis of Heat Transfer from Round Jet Impinging to Asymmetric Concave Surface

هدف از اين تحقيق بررسي تجربي جريان و انتقال حرارت جت برخوردي دايروي به سطح مقعر نامتقارن است. به اين منظور از يك سطح نامتقارن استوانه‌اي با دو شعاع انحناي 8 و 12سانتيمتر استفاده شده است. روي سطح مقعر، با استفاده از گرمكن سيليكوني انعطاف پذير شار حرارتي ثابت با توان 2000 وات بر متر مربع اعمال شده است. مقادير دما روي سطح مقعر با استفاده از دوربين مادون قرمز اندازه گيري و ثبت شده است. توزيع عدد ناسلت سطح نامتقارن با مقادير ناسلت سطوح متقارن با شعاع‌هاي انحناي 8و 12سانتي متر مقايسه شده است. بررسي‌هاي تجربي انتقال حرارت جت برخوردي به سطح مقعر نامتقارن در سه عدد رينولدز 35000 ،23000 و 50000 و سه فاصله نسبي جت از سطح برخورد 4 ،2 و 6 انجام شده است. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه در سطع مقعر نامقارن، سطح با شعاع انحناي 8 سانتيمتر عدد ناسلت بيشتري در مقايسه با سطح با شعاع انحناي 12سانتيمتر دارد. نتايج اين تحقيق نشان مي‌دهد كه در سطح نامتقارن، توزيع عدد ناسلت در راستاي انحناي سطح، نامتقارن و در راستاي محوري متقارن است. همچنين، با كاهش فاصله جت از سطح برخورد عدد ناسلت در سراسر سطح نامتقارن افزايش مي‌يابد.

This study is an experimental effort to investigate the heat transfer from the asymmetry concave surface. For this purpose, an asymmetric cylindrical surface with curvature radiuses of 8 and 12 cm has been considered. Constant heat flux of 2000 W/m2 is applied on the concave surface using a silicon rubber heater mat. In the steady-state condition, the temperature distribution of the concave surface is measured with an infrared camera. The asymmetric distribution of Nusselt number is compared with two symmetrical concave surfaces with curvature radiuses of the 8 cm and 12 cm. In this study, the effects of jet Reynolds number and jet to surface distance on Nusselt number distribution are investigated. The study of asymmetric flow and heat transfer in symmetric and asymmetry surfaces have been carried out for three Reynolds numbers of 23000, 35000 and 50000 and three jet-to-plate distance of 2, 4 and 6. Results show that the concave surface with the curvature radius of 8 cm has more values of Nusselt number distributions in comparison to the surface with the curvature radius of 12 cm. The present results confirm that the Nu distribution is asymmetry along the S axis. In the axial direction, symmetry distribution is observed for the Nusselt number. Also, by reducing the distance of jet from the surface the Nusselt number increases across the asymmetric concave surface.