Impinging plane fountains in a homogeneous fluid
Impinging plane fountains in a homogeneous fluid
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均匀流体中的撞击平面喷泉
DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.01.009
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发表时间：
2009-05
影响因子：
5.2
通讯作者：
N. Srinarayana
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
林文贤;S. W. Armfield;N. Srinarayana
本文研究了均匀入口速度的平面喷泉向上喷射到静止的低密度均匀流体中，撞击在固体平顶上的瞬态行为。这些冲击喷泉的雷诺数、弗劳德数和普朗特数分别在50 <$Re <$1000、8 <$Fr <$20和7 <$Pr <$700范围内变化，而固体天花板距喷泉源的高度在10 Xin <$H <$30 Xin范围内变化，Xin为平面喷泉源缝的半宽。通过量纲分析发现，扩展扩散距离（H+Xd，其中Xd是撞击源的扩散距离）有一个标度，它表明（H+Xd）/Xin <$Fr 43 -23（γ+η+2 <$）Re-（γ+η）Pr-η（H/Xin）<$，其中幂次γ、η和ψ可以凭经验确定。直接数值模拟结果表明，喷泉向上撞击天花板后，沿天花板沿着向外扩散，直至重力迫使其落下。确定了两种不同的情况。在第一种情况下，几乎恒定的可测量的传播距离是在充分发展。然而，在第二种情况下，喷泉淹没了整个计算域，并且在充分发展时不存在传播距离。数值结果进一步表明，在第一种情况下，当参数取值范围为50 μ Re<125、8 μ Fr <20和7 μ Pr <700时，扩展扩散距离（H + Xd）具有（H+Xd）/Xin <1Fr ~（2/3）（H/Xin）~（1/2）的缩减比例.
The transient behaviour of plane fountains with a uniform inlet velocity, injected upwards into a quiescent homogeneous fluid of lower density to impinge on a solid flat ceiling, is investigated. The Reynolds number, the Froude number and the Prandtl number of these impinging fountains have the values in the ranges of 50⩽Re⩽1000,8⩽Fr⩽20 and 7⩽Pr⩽700, and the height of the solid ceiling away from the fountain source is varied in the range of 10Xin⩽H⩽30Xin, where Xinis the half-width of the planar fountain source slot. A scaling is found by dimensional analysis for the augmented spreading distance (H+Xd, where Xdis the spreading distance of the impinging fountain), which shows that (H+Xd)/Xin∼Fr43-23(γ+η+2ϕ)Re-(γ+η)Pr-η(H/Xin)ϕ, where the powers γ,η and ϕ can be determined empirically. The direct numerical simulation results show that after the fountain impinges upwards on the ceiling it spreads outwards along the ceiling until gravity forces it to fall. Two different scenarios are identified. In the first scenario, a nearly constant measurable spreading distance is obtained at full development. In the second scenario, however, the fountain floods the whole computational domain and no spreading distance exists at full development. The numerical results further show that in the first scenario the augmented spreading distance (H+Xd) has the reduced scaling of (H+Xd)/Xin∼Fr2/3(H/Xin)1/2for the plane impinging fountains with the parameter values in the ranges of 50⩽Re<125,8⩽Fr⩽20 and 7⩽Pr⩽700.
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影响因子：
3.7
作者：
W. Baines;J. S. Turner;I. Campbell
通讯作者：
W. Baines;J. S. Turner;I. Campbell
DOI：
10.1017/s0022112099006953
发表时间：
2000-01
期刊：
J.Fluid Mech.
影响因子：
--
作者：
Wenxian Lin;S.W.Armfield
通讯作者：
S.W.Armfield
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2.3
作者：
G. Lawrence;M. MacLatchy
通讯作者：
G. Lawrence;M. MacLatchy
DOI：
--
发表时间：
2004
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
C. Lemckert
通讯作者：
C. Lemckert
均匀流体中层流平面喷泉的高度和稳定性
DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.02.022
发表时间：
2008-09
影响因子：
5.2
作者：
G. D. McBain;N. Srinarayana;林文贤;S. W. Armfield
通讯作者：
S. W. Armfield