Flow asymmetry in symmetric multiple impinging jets a large eddy simulation approach.

Flow asymmetry in symmetric multiple impinging jets a large eddy simulation approach.

Author

Kharoua, N.

Contributors

Khezzar, L., Author

Publisher

Sultan Qaboos University

Gregorian

2011

Language

English

Subject

Multiple impinging jets

Large eddy simulation

Heat transfer

Turbulence

English abstract

A numerical study on in-line arrays of multiple turbulent round impinging jets on a flat heated plate was conducted. The Large Eddy Simulation turbulence model was used to capture details of the instantaneous and mean flow fields. The Reynolds number, based on the jets diameter, was equal to 20,000. In addition to flow features known from single jets, the interaction between the neighboring jets was successfully elucidated. Symmetry boundary conditions were imposed to reduce the computational domain to only a quarter. In accordance with previous numerical and experimental works, the asymmetry in the velocity field near to the impingement plate was also found to exist. LES showed oval imprints of the Nusselt number similar to experiments but with some discrepancies on the symmetry boundaries. The asymmetry, observed in previous experimental and numerical results, in the horizontal planes, parallel and close to the impingement wall, was confirmed. The recirculation zone responsible for asymmetry, known to develop due to the wall jets interaction, was seen in only one side of the diagonal formed by the central and the farthest jets.

Member of

Journal articles

ISSN

1726-6742

Resource URL

https://hdl.handle.net/20.500.12408/4488

Citation

Kharoua, N., & Khezzar, L. (2011). Flow asymmetry in symmetric multiple impinging jets: a large eddy simulation approach. The Journal of Engineering Research, 8 (2), 40-48.

Arabic abstract

تم استخدام الطرق العددية لدراسة تدفق الهواء المنبعث من فوهات دائرية مصفوفة بالتوازي والمنصب على صفيحة مستوية ومسخنة. ولتوضيح التفاصيل الدقيقة للتدفق اللحظي والمتوسط فقد تم استعمال النموذج الرياضي المسمى بنموذج محاكاة الدوامات الكبيرة ذات التدفق المضطرب تحت ظروف تدفق متمثلة برقم رینولدز يساوي 20000 والمحسوب على أساس قطر فوهة التدفق. بالإضافة إلى ما هو معلوم عن التدفق من فوهة واحدة فإن التفاعل بين التدفقات من الفوهات المتجاورة قد تم توضيحه بنجاح. وللتوفير في استهلاك وقت الحاسوب فقد تم تقليل الحيز المدروس إلى الربع وذلك بالاستفادة من التناظر الموجود. وأسفرت الدراسة عن التثبت من عدم التناظر في سرعة الجريان والذي سبقت ملاحظته في الدراسات النظرية والمخبرية السابقة. ومع بعض الفروق البسيطة قرب سطوح التناظر فقد بين النموذج الرياضي المستعمل البصمات البيضاوية لانتقال الحرارة (من خلال رقم نیو سلت) والتي سبق ولوحظت مخبريا. كما تم تأكيد النتائج المخبرية والحسابية حول اللاتناظر الموجود في المستويات الأفقية والموازية والقريبة من الصفيحة المسخنة. كذلك تم التوصل إلى معرفة طبيعة منطقة الحركة الدوامية المسؤولة عن عدم التناظر في الجريان والمعروف حصولها نتيجة التفاعل بين التدفقات من الفوهات المتجاورة، حيث شوهد حصول هذه الحركة فقط في جانب واحد من الخط القطري ما بين الفوهة المركزية وأبعد فوهة.