بررسی تجربی و عددی عملکرد خنک کاری لایه ای نوسانی موج مربعی روی صفحه تخت

در این تحقیق اثر هوای تزریق نوسانی موج مربعی بر توزیع دما و اثربخشی خنک کاری لایه ای صفحه تخت در فرکانس ها و نسبت های دمش مختلف به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار می گیرد. هوای گرم از طریق سوراخ های با زاویه 25درجه تزریق می شود. جریان نوسانی موج مربعی در چهار فرکانس 2، 10 و 50 و 100هرتز و پنج نسبت دمش 0/5، 1، 1/5، 2/4 و 3 ایجاد می شود. معادلات ناویر-استوکس به روش میان گیری رینولدز برای بررسی خنک کاری لایه ای حل شدند. برای در نظر گرفتن اثرات توربولانس از مدل انتقال تنش برشی کی- امگا استفاده شد. نتایج نشان داد که در حالت پایا با افزایش نسبت دمش اثربخشی خنک کاری لایه ای کاهش و شیب آن افزایش می یابد. اختلاف مقادیر اثربخشی خط مرکزی بین حالت عددی و تجربی با فاصله گرفتن از لبه سوراخ تزریق کاهش می یابد. در حالت نوسانی در مقایسه با حالت پایا به طور کلی مقدار اثربخشی خنک کاری لایه ای کاهش می یابد. بلندشدن محلی جت تحت تاثیر نوسان افزایش می یابد. در حالت نوسانی نیز با افزایش نسبت دمش در یک فرکانس ثابت به طور کلی اثربخشی خنک کاری لایه ای کاهش می یابد. با افزایش فرکانس به طور کلی مقدار اثربخشی خنک کاری لایه ای افزایش می یابد. بیشترین مقدار متوسط اثربخشی خط مرکزی در فرکانس 100هرتز و نسبت دمش 0/5 و کمترین مقدار آن در فرکانس 2هرتز و نسبت دمش 3 به دست آمد. در حالت نوسانی بیشترین اختلاف متوسط اثربخشی خط مرکزی بین نتایج تجربی و عددی برابر 25/55% و کمترین اختلاف برابر 0/717% بود.