Flow characteristics of a laminar swirling impinging jet: A numerical study



The primitive Navier-Stokes equations were solved to predict the flow field induced by a partially confined swirling laminar jet impinging normally on a flat surface. A study is made of the influence of the jet Reynolds number, nozzle-to-plate spacing, axial and swirl velocity profiles at nozzle exit plane, size of the confining and impingement plate and uniform suction applied at the plate. An interesting feature of the flow configuration is the predicted development of a recirculation bubble in the stagnation region which influences the heat and mass transfer characteristics. Axial and swirl velocity profiles at entry have dominant influence on the development of the flow field.


On a resolu les equations de Navier-Stokes ecrites en termes de variables primitives, pour predire le champ d'ecoulement cree par un jet laminaire tourbillonnant et partiellement confine, frappant perpendiculairement une surface plane. On a fait une etude de I'influence des facteurs suivants: a) le nombre de Reynolds du jet, b) l'espacement entre la buse et la plaque, c) les profils de vitesse axiale et de vitesse du tourbillon, au plan de sortie de la buse, d) les dimensions de la plaque de confinement d) la succion uniforme appliquee a la plaque. Un detail interessant de la configuration de I'ecoulement est la production prevue d'une bulle de recirculation dans la region de stagnation qui influence les caracteristiques du transfert de chaleur et de masse. Les profils de vitesses axiales et de tourbillon, a l'entree, exercent une influence predominante sur l'evolution du champ d'ecoulement.