Numerical study of an axisymetric laminar jet

with variable density

ETUDE NUMERIQUE D’UN JET AXISYMETRIQUE

A MASSE VOLUMIQUE VARIABLE EN REGIME LAMINAIRE

W. Kriaa1, H. Mhiri1, G. Le Palec2*, P. Bournot2

1 Laboratoire de Mécanique des fluides et thermique,

Ecole Nationale d’Ingénieurs de Monastir, route de Ouardanine 5020 Monastir, Tunisie,

2 Equipe IMFT, Institut de Mécanique de Marseille,

UNIMECA, 60 rue Joliot - Curie, Technopôle de Château - Gombert,

13453 Marseille Cedex 13, France

* Corresponding author. E-mail: Lepalec@unimeca.univ-mrs.fr

Received : 07 April 2003; revised version accepted : 05 February 2004

Abstract

We propose to study numerically an isothermal laminar axisymmetric jet type flow with variable density. The results obtained for different gases ejected to the exit of the nozzle, permitted us to study the influence of the initial density ratio w () on the characteristic moments of the jet in a large range of this parameter (). We show also the influence of Reynolds and Galileo numbers on jet moments. The discussion focuses on the length of the concentration core defined as being the distance from the nozzle for which the centerline mass fraction of the air is null.

Keywords : Axisymmetric free jet; Variable Density; Laminar .

Résumé

On se propose d’étudier numériquement un écoulement de type jet axisymétrique isotherme à masse volumique variable en régime laminaire. Les résultats obtenus pour différents gaz éjectés de la buse, nous ont permis d’étudier l’influence du rapport de densité initial w () sur les grandeurs caractéristiques du jet dans une large gamme de ce paramètre (). Nous montrons aussi l’influence des nombres de Reynolds et de Galileo sur les grandeurs du jet. La discussion porte essentiellement sur la longueur du noyau de concentration définie comme étant la distance à la buse pour laquelle la fraction massique au centre de l’air est nulle.

Mots clés: Jet libre axisymétrique; Masse volumique variable; Régime laminaire.

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