wall jet가 원통면과 같은 곡면위를 따라 주위의 유체를 대량 유입시키면서 원심력과 압력구배가 균형을 이루어 박리점이 늦추어지는 것을 coanda효과라 한다. 이 coanda효과가 있는 wall jet를 원통 양쪽에서 대칭적으로 뿜어주면 벽면을 따라 흐르다가 원통 뒷쪽에서 서로 부딪혀 난류강도와 압력이 매우높은 영역이 생기며, 그후 새로운 jet가 전개된다. 이것을 coanda jet라 이름하며, hot-wire와 pitottube로 평균속도 분포, 난류강도, 압력분포, 스펙트럼등을 측정하여 coanda jet의 특성을 실험적으로 분석하고, 난류유동장 모델을 위한 기초자료 조사를 하였다. 실험결과에서 원통면에서의 wall jet의 박리점(seperation point)은 본 실험 범위내의 노즐출구 크기 $(1 \sim 5mm)$ 및 속도 $(29 \sim 80m/\sec)$ 변화에 관계없이 항상 $70\,^\circ$ 근처에서 일어나며, coanda effect로 인한 유량이입율은 초기유량의 0.8배 정도임을 알 수 있었다. 또 2개의 wall jet가 충돌하는 영역에서는 높은 압력과 큰 난류강도를 보였으며, 보통 2차원 jet보다 훨씬 빨리 유사영역으로 발달되었고, jet의 최대속도 $\frac12$ 되는 속도폭의 확산 율도 보통 jet의 약 1.5배 정도이다.
wall jet가 원통면과 같은 곡면위를 따라 주위의 유체를 대량 유입시키면서 원심력과 압력구배가 균형을 이루어 박리점이 늦추어지는 것을 coanda효과라 한다. 이 coanda효과가 있는 wall jet를 원통 양쪽에서 대칭적으로 뿜어주면 벽면을 따라 흐르다가 원통 뒷쪽에서 서로 부딪혀 난류강도와 압력이 매우높은 영역이 생기며, 그후 새로운 jet가 전개된다. 이것을 coanda jet라 이름하며, hot-wire와 pitottube로 평균속도 분포, 난류강도, 압력분포, 스펙트럼등을 측정하여 coanda jet의 특성을 실험적으로 분석하고, 난류유동장 모델을 위한 기초자료 조사를 하였다. 실험결과에서 원통면에서의 wall jet의 박리점(seperation point)은 본 실험 범위내의 노즐출구 크기 $(1 \sim 5mm)$ 및 속도 $(29 \sim 80m/\sec)$ 변화에 관계없이 항상 $70\,^\circ$ 근처에서 일어나며, coanda effect로 인한 유량이입율은 초기유량의 0.8배 정도임을 알 수 있었다. 또 2개의 wall jet가 충돌하는 영역에서는 높은 압력과 큰 난류강도를 보였으며, 보통 2차원 jet보다 훨씬 빨리 유사영역으로 발달되었고, jet의 최대속도 $\frac12$ 되는 속도폭의 확산 율도 보통 jet의 약 1.5배 정도이다.
When the wall jet flows over a circular cylinder, large amount of surrounding air is entrained into the jet and the static pressure distribution across the wall jet is arranged in such a way that the centrifugal force makes balance with the static pressure field. As a result, the main flow attaches ...
When the wall jet flows over a circular cylinder, large amount of surrounding air is entrained into the jet and the static pressure distribution across the wall jet is arranged in such a way that the centrifugal force makes balance with the static pressure field. As a result, the main flow attaches to the wall and the separation of a wall jet delays far downstream. This is so called the coanda effect. If two wall jets are spouted from two sides of a circular cylinder symmetrically, they collide each other behind the cylinder. In this region the static pressure and the turbulent intensity are very high. After colliding in this way, they form a single two dimensional developing jet. We call this new type of jet as coanda jet. In this study, mean velocity profile, turbulent component intensity, static pressure distribution and auto-spectrum are measured in order to investigate turbulent structure in the coanda jet with the hot-wire anemometer and the pitot-tubes. In our series of experiments, the separation points of the wall jet on the surface of a cylinder exist at about 70 degree from the nozzle exit, and they are independent of the nozzle size (1-5 mm) and nozzle exit velocity (29-80 m/sec) in the range of our experiments. Increased flow rate due to the flow entrainment is 0.8 times the initial flow rate. In comparison with a simple two dimensional free jet, the coanda jet develops faster, and the spreading rate of half velocity jet width is about 1.5 times higher.
When the wall jet flows over a circular cylinder, large amount of surrounding air is entrained into the jet and the static pressure distribution across the wall jet is arranged in such a way that the centrifugal force makes balance with the static pressure field. As a result, the main flow attaches to the wall and the separation of a wall jet delays far downstream. This is so called the coanda effect. If two wall jets are spouted from two sides of a circular cylinder symmetrically, they collide each other behind the cylinder. In this region the static pressure and the turbulent intensity are very high. After colliding in this way, they form a single two dimensional developing jet. We call this new type of jet as coanda jet. In this study, mean velocity profile, turbulent component intensity, static pressure distribution and auto-spectrum are measured in order to investigate turbulent structure in the coanda jet with the hot-wire anemometer and the pitot-tubes. In our series of experiments, the separation points of the wall jet on the surface of a cylinder exist at about 70 degree from the nozzle exit, and they are independent of the nozzle size (1-5 mm) and nozzle exit velocity (29-80 m/sec) in the range of our experiments. Increased flow rate due to the flow entrainment is 0.8 times the initial flow rate. In comparison with a simple two dimensional free jet, the coanda jet develops faster, and the spreading rate of half velocity jet width is about 1.5 times higher.
주제어
#Jet nozzles Turbulent boundary layer Coanda effect 벽 제트 난류 경계층 난류 확산 노즐 Wall jets
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