Large Eddy Simulation of Heat Transfer Within a Multi-Perforation Synthetic Jets Configuration
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Synthetic jets are produced by devices that enable a suction phase followed by an ejection phase. The resulting mean mass budget is hence null and no addition of mass in the system is required. These particular jets have especially been considered for some years for flow control applications. They also display features that can become of interest to enhance heat exchanges, for example, for wall cooling issues. Synthetic jets can be generated through different mechanisms, such as acoustics by making use of a Helmholtz resonator or through the motion of a piston as in an experience mounted at Institut Pprime in France. The objective of this specific experiment is to understand how synthetic jets can enhance heat transfer in a multi-perforated configuration. As a complement to this experimental setup, large-eddy simulations are produced and analyzed in the present document to investigate the flow behavior as well as the impact of the synthetic jets on wall heat transfer. The experimental system considered here consists in a perforated heated plate, each perforation being above a cavity where a piston is used to control the synthetic jets. Placed in a wind tunnel test section, the device can be studied with a grazing flow and multiple operating points are available. The one considered here implies a grazing flow velocity of 12.8 m s−1, corresponding to a Mach number around 0.04, and a piston displacement of 22 mm peak-to-peak at a frequency of 12.8 Hz. These two latter parameters lead to a jet Reynolds number of about 830. A good agreement is found between numerical results and experimental data. The simulations are then used to provide a detailed understanding of the flow. Two main behaviors are found, depending on the considered mid-period. During the ejection phase, the flow transitions to turbulence and the formation of characteristic structures are observed; the plate is efficiently cooled. During the suction phase, the main flow is stabilized; the heat enhancement is particularly efficient in the hole wakes but not between them, leading to a heterogeneous temperature field.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».