Experimental and numerical study

of an air jet impacting a heated plane plate

 

Etude expérimentale et numérique d’un jet d’air plan impactant une plaque plane chauffée

 

B. Kissi1*, A. Draoui2, L. El Bakkali1, F. Candelier3  

1 Equipe de Modélisation et Simulation des Systèmes Mécaniques ; M2SM-FS/E28,

Faculté des Sciences, Tétouan – Université Abdelmalek Essaâdi

2 LE – Equipe des Transferts Thermiques et Energétique, Faculté des Sciences et Techniques,

Université Abdelmalek Essaâdi - Tanger – Maroc

3 Laboratoire CIME, IM2/UNIMECA, Université  de la Méditerranée, Marseille, France

* Corresponding author. E-mail: kissifst@yahoo.fr

Received: 26 January 2009; revised version accepted: 31 May 2009

 

Abstract

     This work presents a research on the jets and their industrial applications. It consists of a theoretical part, where the equations of momentum and energy conservation are presented and then simplified with adequate transformations before being solved numerically using the Range Kutta scheme of fourth order. An experimental study of impacting laminar air jet on a heated plate is presented after that where Laser visualisations have been used. The second part is numerical and deals with simulations using the fluid computational code Fluent in order to establish pertinent correlation laws. The pursued objective is to characterise detachment conditions of the impacting jet. Finally results obtained by these two approaches (Experimental and Numerical) have been compared.

 

Keywords: Jet; Axisymetric Jet; Impinging Jet; Parietal Flow; Temperature; Velocity; Laser; Fluent.

 

Résumé

     Ce travail fait partie des travaux de recherche sur les jets et leurs applications industrielles. Il se compose d’une partie théorique, où les équations de conservation de la quantité de mouvement et de conservation de l’énergie sont présentées puis simplifiées à l’aide de changements de variables adéquats et résolues numériquement grâce au schéma de Range Kutta d’ordre 4. Nous présentons ensuite l’étude expérimentale d’un jet d’air laminaire impactant une plaque plane chauffée, où ont été effectuées des visualisations par Tomographie Laser, et une partie numérique comportant des simulations réalisées à l’aide du code de calcul Fluent pour tirer des lois de corrélations. L’objectif  principal de notre travail est la caractérisation du jet et la détermination du point de décollement sur la plaque. Les résultats des deux parties (expérimentale et numérique) sont comparés et présentés.

 

Mots clés : Air; Jet; Jet axisymétrique; Jet impactant; Ecoulement pariétal;  Température; Vitesse; Laser; Fluent.

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