Influence of the Excitation Frequency and Orifice Geometry on the Fluid Flow and Heat Transfer Characteristics of Synthetic Jet Actuators


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Synthetic jet is a novel fluctuating time dependent flow technique that transfers linear momentum to the surroundings by ingesting and expelling fluid from a cavity containing an oscillating diaphragm and is conceivably useful for electronic cooling. In this paper numerical analysis is performed to address the effects of the variation in geometric parameters of orifice and excitation frequency on the synthetic jet fluidic. The moving piezoelectric diaphragm is modeled with constant voltage amplitude boundary condition. Computations are carried out by using COMSOL 5.3a Multiphysics software. The present study focuses on the synthetic jets which are formed from a single cylindrical cavity but with different orifices, such as single-hole, three-holes, single-rectangular slots and three-rectangular slots. The exit areas for single-hole and single rectangular-slot has been chosen as 7.0 mm2, while exit areas for multiple holes and slots has been chosen as 21.0 mm2. The velocity of the synthetic jet reaches a maximum value when the diaphragm is excited at an optimum frequency. In case of single-hole synthetic jet, the optimum frequency is nearly the same as that of single rectangular- slot type orifice; however the optimum frequency for the multi-orifices is lower than that of singleorifice synthetic jet. The quality of the simulation results is verified by grid, time and domain independence studies, and validated with the existing experimental data. The simulation results obtained in this study are remarkable as they provide primary design guidepost for the excitation frequency and orifice shape. The present investigation also indicates the maximum value of average heat transfer coefficient is 86.5 W/m2 K with single rectangular-slot orifice, which is 21% higher as compared with a single-hole orifice. For single rectangular-slot orifice when distance ratio of orifice-to-heater is (Z/b) = 80 the value of heat transfer coefficient is 112.5 W/m2 K which is about 20.3% higher as compared to that of single-hole at (Z/d) = 14 thereby leading to better performance.

Об авторах

A. Qayoum

Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology Srinagar

Email: adnan@nitsri.ac.in
Индия, Srinagar, J&K

A. Malik

Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology Srinagar

Автор, ответственный за переписку.
Email: adnan@nitsri.ac.in
Индия, Srinagar, J&K

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».