Heat and mass transfer enhancement in unsteady jet flows - utilization of effects of hysteresis, bistability and intermittency
Project goals
The physical fundamentals of the heat transfer and flow structure of the coaxial, annular and swirling impinging jets will be the focus of the project. The influence of hysteresis, bistability, intermittency and flow structure on the heat/mass transfer characteristics will be investigated. A wide spectrum of experimental techniques, such as LDA, 2D/3D PIV, local film heat flux sensors, naphthalene sublimation technique, thermoanemometers, and thermal imaging equipment will be used. Numerical simulations will be based on large-eddy simulation and RANS 3D (Reynolds-averaged Navier–Stokes) approaches. Correlations for the local and average Nusselt/Sherwood numbers will be proposed. The project can be characterized as fundamental research and is predominantly an experimental investigation, with numerical simulations and theoretical supporting. A main hypothesis, which will be tested: A large recirculation area of a separated flow can be controlled by the swirling effect at near-instability conditions, and an augmentation of the heat/mass transfer on the wall can be obtained.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
International projects
Call for proposals
SGA0202100007
Main participants
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-26232J
Alternative language
Project name in Czech
Zvyšování přestupu tepla a hmoty v nestacionárních tekutinových proudech – využití vlivu hystereze, bistability a intermitence
Annotation in Czech
Projekt se zaměřuje na fyzikální základy sdílení tepla a strukturu proudění v případech koaxiálních, anulárních a vírových impaktních proudů. Bude zkoumán vliv hystereze, bistability, intermitence a struktury proudového pole na charakteristiky sdílení tepla a hmoty. Bude použito řady experimentálních metod, např. laserové anemometrické metody pro dvourozměrné i trojrozměrné případy (LDA, 2D/3D PIV), filmové senzory lokálního tepelného toku, metoda sublimace naftalenu, termoanemometrie a termografie. Numerické simulace budou používat časové středování Navierových - Stokesových rovnic (RANS 3D) a metodu velkých vírů (LES). Budou navrženy kriteriální rovnice pro lokální a střední Nusseltovo a Sherwoodovo číslo. Projekt má charakter základního výzkumu. Problematika bude zkoumána především experimentálně, s využitím numerických simulací a teoretického modelování. Hlavní hypotéza, která bude ověřována: velká recirkulační oblast odtrženého proudění může být řízena vírovým účinkem pro podmínky blízké ztrátě stability. Tímto způsobem možno dosáhnout zvýšení přestupu tepla a hmoty.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2023
Project status
—
Latest support payment
Mar 6, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GC-R
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
3,339 thou. CZK
Public financial support
3,339 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 339 CZK thou.
Public support
3 339 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Thermodynamics
Solution period
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023