Heat transfer to a row of impinging circular air jets including the effect of entrainment

• Published in: International journal of heat and mass transfer 1991-08, Vol.34 (8), p.2133-2147
• Main Authors: Goldstein, R.J., Seol, W.S.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Exact sciences and technology; Fluid dynamics; Fundamental areas of phenomenology (including applications); heat transfer; jets; Nonhomogeneous flows; Physics
• ISSN: 0017-9310; 1879-2189
• DOI: 10.1016/0017-9310(91)90223-2

An experimental investigation is performed to characterize the convective heat transfer from a flat surface to a row of impinging, circular, submerged air jets formed by square-edged orifices having a length/diameter ratio of unity. Distributions of recovery factor, effectiveness, and local heat transfer coefficient are determined. Spanwise-average and surface-average heat transfer coefficients are calculated from the local heat transfer coefficients. The heat transfer coefficient is independent of the temperature difference between the jet and the ambient, if it is defined with the difference between the (heated) wall temperature and the adiabatic wall temperature. The effectiveness is independent not only of the temperature difference between the jet and the ambient but also of the jet Reynolds number in the range studied. Spanwise-average and surface-average heat transfer coefficients have the largest values on the impingement line and decrease with increasing distance away from it. Une étude expérimentale est conduite pour caractériser le transfert thermique convectif à partir d'une surface plane pour une rangée de jets circulaires, impactants, submergés d'air formés par des orifices à bord carré ayant un rapport unité longueur/diamètre. On détermine les distributions du facteur de récupération, de l'efficacité et du coefficient de transfert thermique local. Les coefficients moyens de transfert sur la surface sont calculés à partir des coefficients locaux. Le coefficient de transfert est indépendant de la différence de température entre le jet et l'ambiance s'il est défini avec la différence entre la température de paroi (chauffée) et la température adiabatique à la paroi. L'efficacité est indépendante non seulement de cette différence de température mais aussi du nombre de Reynolds du jet dans le domaine étudié. Les coefficients moyens de transfert thermique ont les plus fortes valeurs sur la ligne d'impact et décroissent quand augmente la distance à celle-ci. Der konvektive Wärmeübergang von einer ebenen Oberfläche an eine Reihe auftreffender kreisrunder Luftstrahlen, die durch scharfkantige Düsen mit einem Längen/Durchmesser-Verhältnis im Bereich von l erzeugt werden, wird untersucht. Die Verteilung folgender Größen wird bestimmt: Rückgewinnungsfaktor, Wirkungsgrad und örtlicher Wärmeübergangskoeffizient. Die örtlichen Wärmeübergangskoeffizienten werden über den Auftreffbereich der Strahlen sowie über die gesamte Oberfläche gemittelt. Der Wärmeüberg