Characterization of Lip Thickness Effects in Subsonic Coaxial Jets with Varying Velocity Ratio

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 23

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-18-10_006

تاریخ نمایه سازی: 18 مرداد 1404

چکیده مقاله:

This study aims to investigate the influence of lip thickness and velocity ratio on the mixing characteristics of coaxial jets. The primary objective is to examine and compare the flow behavior of thin and thick lip coaxial nozzles at various velocity ratios, using both experimental and numerical methods. The scope of the work focuses on identifying critical lip thicknesses ranging from ۰.۷ mm to ۱۰.۷ mm, in increments of ۲ mm. The primary jet exit Mach number is maintained at ۰.۶, while the secondary jet Mach number is varied from ۰% to ۱۰۰% of the primary jet velocity. Numerical simulations are performed using a validated turbulence model to understand the flow physics, such as potential core variation and jet interaction mechanisms. In this research, the Reynolds number vary from ۰ to ۱.۶۲x۱۰۵ and the turbulence intensity has a minimum value for a ۴ and it reaches to ۴.۹ at maximum.  The results show that in thin lip nozzles, the increase in velocity ratio extends the potential core length due to dominant shear layer interaction. In contrast, thick lip nozzles display reduced core length with increasing velocity ratio, primarily due to wake region interaction. Among the cases studied, the ۱۰.۷ mm lip thickness configuration exhibits superior mixing characteristics, indicating the presence of a critical lip geometry for enhanced performance. These findings provide insight into optimizing coaxial jet design for applications requiring efficient mixing.

نویسندگان

I. Angelin

Department of Aeronautical Engineering, Vel Tech Rangarajan Dr. Sagunthala R&D Institute of Science and Technology, Avadi, Tamil Nadu, ۶۰۰۰۶۲, India

R. Naren Shankar

Department of Aeronautical Engineering, Vel Tech Rangarajan Dr. Sagunthala R&D Institute of Science and Technology, Avadi, Tamil Nadu, ۶۰۰۰۶۲, India

K. Sathish Kumar

Department of Aeronautical Engineering, Nehru Institute of Engineering and Technology, Coimbatore, Tamil Nadu, ۶۴۱۱۰۵, India

K. Anusindhiya

Department of Aeronautical Engineering, KIT – Kalaignarkarunanidhi Institute of Technology, Coimbatore, Tamil Nadu, ۶۴۱۴۰۲, India

K. Vijayaraja

Department of Aeronautical and Aerospace Engineering, KCG College of Technology, Chennai, Tamil Nadu, ۶۰۰۰۹۷, India

E. Rathakrishnan

Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Technology - Kanpur, Kanpur, Uttar Pradesh, ۲۰۸۰۱۶, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • ANSYS Fluent Theory Guide (۲۰۲۴) Turbulence Intensity, ANSYS ...
  • Buresti, G., Talamelli, A., & Petagna, P. (۱۹۹۴). Experimental characterization ...
  • Champagne, F. H., & Wygnanski, I. J. (۱۹۷۱). An experimental ...
  • Chigier, N. A. & Beer, J. M. (۱۹۶۴). The flow ...
  • Dahm, W. J., Frieler, C. E., & Tryggvason, G. (۱۹۹۲). ...
  • Hewes, A., & Mydlarski, L. (۲۰۲۳). Multi-scalar mixing in turbulent ...
  • Inturi, D. M., Lovaraju, P., Tanneeru, S. R., & Rathakrishnan, ...
  • Ko, N. W. M., & Kwan, A. S. H. (۱۹۷۶). ...
  • Kwan, A. S. H., & Ko, N. W. M. (۱۹۷۶). ...
  • Lovaraju, P., & Rathakrishnan, E. (۲۰۱۱). Experimental studies on co-flowing ...
  • Naren Shankar, R., & Ganesan, V. G. (۲۰۲۲). Experimental and ...
  • Naren Shankar, R., Kevin Bennett, S., & Dilip Raja, N. ...
  • Naren Shankar, R., Thanigaiarasu, S., Elangovan, S., & Rathakrishnan, E. ...
  • Georgiadis N., & Papamoschou. (۲۰۰۳). Computational investigations of high-speed dual-stream ...
  • Orlu, R., Segalini, A., Alfredsson, P. H., & Talamelli, A. ...
  • Orlu, R., Segalini, A., Alfredsson, P., & Talamelli, A. (۲۰۰۸). ...
  • Rathakrishnan, E. (۲۰۰۹). Experimental studies on the limiting tab. AIAA ...
  • Roache, P. J. (۱۹۹۸). Verification and validation in computational science ...
  • Segalini, A., & Talamelli, A. (۲۰۱۱). Experimental analysis of dominant ...
  • Srinivasarao, T., Lovaraju, P., & Rathakrishnan, E. (۲۰۱۴a). Characteristics of ...
  • Srinivasarao, T., Lovaraju, P., & Rathakrishnan, E. (۲۰۱۴b). Characteristics of ...
  • Srinivasarao, T., Murthy, I. D., Lovaraju, P., & Rathakrishnan, E. ...
  • Taglia, C. T., Blum, L., Gass, J., Ventikos, Y., & ...
  • White, F. M. (۲۰۱۱). Fluid Mechanics. ۷th edn. New York, ...
  • Zaman, K. B. M. Q., & Dahl, M. D. (۲۰۰۷). ...
  • نمایش کامل مراجع