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研究生:林士榮
研究生(外文):Shyh-Rong Lin
論文名稱:紊流圓噴流衝擊在圓柱形凹穴底部的數值研究
論文名稱(外文):Numerical study of turbulent circular jet impingement on the bottom of a cylindrical cavity
指導教授:楊玉姿楊玉姿引用關係
指導教授(外文):Yue-Tzu Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1996
畢業學年度:84
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:侷限型噴流軸對稱紊流k-?模式
外文關鍵詞:Confined jetAxisymmetricTurbulentk-?model
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本文主要研究侷限型軸對稱紊流噴流衝擊至圓柱形凹穴底部所造成的噴流
流場特性與熱傳效應的數值計算。統御方程式乃是以控制體積法(
Control Volume Approach)為基礎,配合有限差分法(Finite
Difference Method )及冪次法則( Power Law Scheme )來離散成差分方
程式。對於紊流的行為與結構則是以k-?紊流模式(k-?turbulence
model )及牆函數(Wall function ) 來描述。數值的解法則是以SIMPLE
(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equation )法為基礎之
SIMPLEST法的PHOENICS軟體。至於格點設計方面,則是採用不等間距交錯
式格點系統。研究的參數包括噴流入口雷諾數 (Re ),噴口至衝擊面之距
離與噴口直徑的無因次比 (s/d )以及衝擊面與噴口直徑的無因次比(D/d)
。其範圍分別為Re=11000~33000,s/d=2.3~4,D/d=3及4.16,而工作流體
則採用空氣。數值計算的結果顯示在流場的分析中有兩個迴流區,一個在
靠近噴嘴出口處,其大小會隨著噴流入口雷諾數的增加以及衝擊距離的變
長而變大,而另一個在靠近侷限壁面,其大小卻會隨著噴流入口雷諾數的增
加而變小,但衝擊距離的改變則對其影響則較不顯著;而縮短衝擊直徑時,
則會使兩個迴流區都變小,但對侷限壁面處的迴流區於高雷諾數時並不如
噴嘴出口處的迴流區變化大。在衝擊面的表面摩擦係數分析中,當噴流入
口雷諾數越大,衝擊距離越短,其摩擦係數值越小,而在衝擊面的局部熱傳
分析中,顯示局部Nu值在停滯區有最大值,而在靠近侷限壁面有一最小值
,並知提高噴流入口雷諾數以及縮短衝擊距離均會有助於提高熱傳效果。

This study presents the numerical predictions of the fluid flow
and heat transfer characteristics for confined axisymmetric
turbulent jet impinging on the bottom of a cylindrical cavity.
The turbulent governing equation are solved by a control-
volume-based finite-difference method with power-law scheme
.The numerical predictions involved the use of the PHOENICS CFD
code employing the turbulence model and illustrates the
investigation of grid and domain refinement. The parameters
studied include the jet Reynolds number (Re) , dimensionless
nozzle-to-surface space (s/d) and dimensionless impinging
surface diameter (D/d) . Numerical results were obtained for Re
= 11000~33000, s/d = 2.3~4, D/d = 4.16, 3. The working medium
is air. The numerical results shows that there have two
recirculation zone in the flow field, one adjacent to the
nozzle exit and the other near the confining wall. The local
heat transfer distribution on the impingement surface exhibits
a maximum in the stagnation region and a local minimum near the
confining wall. The effect of heat transfer increases with
increasing jet Reynolds number and decreasing impinging
distance.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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