Flow and Heat Transfer Characteristics on Oblique Impingement Surface by Single Axisymmetric Jet

단일 축대칭제트에 의한 경사충돌면에서 유동 및 열전달 특성

An experimental study has been conducted to determine the effects of inclined impinging jet on the local heat transfer coefficients. A single jet with nozzle diameter of 24.6 mm was tested for Reynolds numbers from 10,000 to 70,000 and nozzle-to-plate spacings of 2~6 jet diameters. The angle of inclination of the impingement surface relative to the horizontal surface was varied from $0^{\cire}$ (normal impingement) to $60^{\cire}$. The results indicate that the point of maximum heat transfer is moved up from the geometrical stagnation point of inclined surface by Coanda effect. The local heat transfer coefficients on the minor jet region decrease more rapidly than on the major jet region, thus creating an imbalance in the cooling capabilities on the two sides.

경사면에 충돌된 제트의 유동은 주제트(major jet)와 부제트(minor jet)로 나뉘어지게 되고 이로 인해 경사면 양쪽 영역에서의 유동 및 열전달 특성이 상이하게 된다. 또한 분사된 제트는 코안다 효과 (Coanda effect)로 인하여 경사면 위쪽으로 편향이 되어 충돌하게 된다. 이 결과 부제트영역에서 높은 난류 강도와 운동량를 얻을 수 있고, 국소 열전달계수를 상당히 높일 수 있다. 본 연구에서는 경사면의 각도와 분사속도를 변화시켰을 때 제트의 유동특성 변화 및 충돌면에서의 열전달 특성을 실험적으로 고찰하였다.