برخورد فواره ها

تعریف

برخورد فواره ها

فواره ی گاز یا مجموعه ای از فواره ها که به طور عمودی به یک سطح برخورد می کنند، می توانند برای افزایش ضرایب جابه جایی در فرآیند گرمایش، سرمایش و خشک کردن مورد استفاده قرار گیرند. فواره معمولا مغشوش بوده و در خروجی نازل با پروفیل سرعت یکنواخت مشخص می شود. ناحیه ای از جریان که شرایط آن تحت تاثیر سطح برخورد (هدف) قرار نمی گیرد فرواره آزاد نامیده می شود. در ناحیه سکون یا ناحیه برخورد، جریان تحت تاثیر سطح هدف قرار گرفته و سرعت آن در جهت های عمودی (z) و عرضی(r یا x) به ترتیب کاهش و افزایش می یابد.ولی چون فواره، سیال ساکن محیط را به داخل می کشد شتاب افقی نمی تواند تا بی نهایت افزایش یابد، بلکه سیال شتاب دار دز ناحیه سکون به سیال کند شونده، فواره دیوار تبدیل می شود.

روابط مربوطه

شار انتقال گرما

$\bar{{q}''}=\bar{h}\left( {{T}_{s}}-{{T}_{e}} \right)$

نازل گرد منفرد

$N{{u}_{{{D}_{h}}}}={{\Pr }^{0.42}}G\left( \frac{r}{D},\frac{H}{D} \right){{F}_{1}}\left( {{\operatorname{Re}}_{{{D}_{h}}}} \right)$

نازل گرد و مستطیلی

${{D}_{h}}=\frac{4{{A}_{c,e}}}{P}$

$G=2A_{r}^{1/2}\frac{1-2.2A_{r}^{1/2}}{1+0.2\left( \frac{H}{D}-6 \right)A_{r}^{1/2}}$

${{A}_{r}}=\frac{{{A}_{c,e}}}{{{A}_{cell}}}={{\left( \frac{D}{r} \right)}^{2}}$

${{F}_{1}}\left( {{\operatorname{Re}}_{D}} \right)=\frac{1}{2}\operatorname{Re}_{D}^{1/2}{{\left( 1+0.005\operatorname{Re}_{D}^{0.55} \right)}^{1/2}}$

$\left\{ \begin{align} & 2000\le {{\operatorname{Re}}_{D}}\le 400000 \\ & 2\le \frac{H}{D}\le 12 \\ & 2.5\le \frac{r}{D}\le 7.5 \\ \end{align} \right.$

مستطیل منفرد

$N{{u}_{{{D}_{h}}}}=\frac{3.06}{\frac{X+H}{W}+2.78}{{\Pr }^{0.42}}\operatorname{Re}_{{{D}_{h}}}^{m}$

$m=0.695-{{\left[ \left( \frac{X}{2W} \right)+{{\left( \frac{H}{W} \right)}^{1.23}}+3.06 \right]}^{-1}}$

$\left\{ \begin{align} & 3000\le {{\operatorname{Re}}_{{{D}_{h}}}}\le 90000 \\ & 2\le \frac{H}{W}\le 10 \\ & 4\le \frac{X}{W}\le 20 \\ \end{align} \right.$