Экспериментальное исследование аэродинамической и тепловой интерференции свободных и импактных круглых струй тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Филиппов Михаил Витальевич

• Филиппов Михаил Витальевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Филиппов Михаил Витальевич

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Свободная и импактная струя

1.2. Взаимодействие двух свободных круглых турбулентных струй

1.3. Аэродинамика двух импактных круглых струй

1.4. Теплообмен двух импактных круглых струй

1.5. Аэродинамика и теплообмен систем свободных и импактных струй

Заключение к главе

Глава 2. Экспериментальные стенды и методы измерений

2.1. Методика применения ЛДА метода

2.1.1. Калибровка ЛДА

2.1.2. Калибровочный эксперимент ЛДА

2.2. Методика измерения давлений

2.3. Методика применения Р1У метода

2.4. Методика применения метода инфракрасной термографии

2.4.1. Погрешности метода инфракрасной термографии

2.5. Анализ неопределённости экспериментальных данных

2.6. Описание экспериментальных участков

2.7. Экспериментальное сопоставление аэродинамики и теплообмена струи

2.7.1. Аэродинамика свободной струи

2.7.2. Аэродинамика импактной струи

2.7.3. Теплообмен импактной струи

Заключение к главе

Глава 3. Исследование аэродинамики двух свободных струй

3.1. Аэродинамика двух параллельных круглых струи

3.1.1. Профили скорости струй

3.1.2. Зона сближения, слияния и объединения

3.2. Скорость распространения струи

3.3 Пульсационные характеристики струй

3.3.1 Профили пульсаций скорости струй

3.3.2. Профили анизотропии скорости струй

3.4. Моменты высокого порядка

3.4.1. Коэффициент асимметрии

3.4.2. Коэффициент неравномерности

Заключение к главе

Глава 4. Исследование аэродинамики двух импактных струй

4.1. Давление на поверхности при натекании двух импактных струй

4.2. Поведение средней скорости и турбулентных пульсаций в продольном сечении при натекании двух импактных струй

Заключение к главе

Глава 5. Исследование теплообмена двух импактных струй

5.1. Поле локальных температур и коэффициентов теплоотдачи

5.2. Локальный теплообмен вдоль оси Ох

5.3. Локальный теплообмен вдоль оси Оу

5.4. Интегральный теплообмен

Заключение к главе

Глава 6. Исследование аэродинамической и тепловой интерференции трех импактных и свободных струй

6.1. Аэродинамика трех свободных струй

6.2. Давление для трех импактных струй

6.3. Теплообмен при натекании трех струй на преграду

Заключение к главе

Заключение

Список условных обозначений

Публикации по теме диссертации

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное исследование аэродинамической и тепловой интерференции свободных и импактных круглых струй»

Введение

Актуальность темы диссертации. Исследование свободных турбулентных струй имеет фундаментальное значение для разработки многих инженерных систем, функциональность которых зависит от взаимодействия нескольких струй. Турбулентное перемешивание струй может применяться в самых разных областях, например, в горелках и эжекторах, в дизельных двигателях, в самолетах с вертикальным взлетом и посадкой, в ракетных установках. Более того, во многих инженерных приложениях, таких как системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, топливные форсунки, смесительные камеры и устройства охлаждения, часто устанавливаются несколько сопел для увеличения массового расхода, либо улучшения перемешивание жидкости.

Вместе с тем, в последнее время, в связи с интенсивным ростом производства и повышением эффективности современного оборудования, растет потребность в улучшенном охлаждении или нагреве поверхностей. Одним из наиболее простых технологически и эффективных в практическом аспекте методов является однофазное многоструйное охлаждение, в котором нагрев или охлаждение продуктов большой площади осуществляется массивом круглых или щелевых сопел, через которые воздух (или другая газообразная среда) воздействует на поверхность объекта. Устройства с таким охлаждением обеспечивают короткие дистанции потока от сопла до охлаждаемой поверхности и, следовательно, относительно высокие скорости теплоотдачи. Помимо того, такие устройства выгодны, как с экономической, так и с технической точки зрения. Они положительно зарекомендовали себя в ряде важных промышленных приложений, таких как отжиг металлических и пластиковых листов; закалка стекла; сушка текстиля, шпона, бумаги и пленочных материалов; охлаждение отдельных элементов электроники, газотурбинных установок и двигателей.

К настоящему времени нет единой теории, позволяющей описать все характеристики взаимодействия турбулентных струй между собой и с импактной поверхностью. Обзор современного состояния проблемы взаимодействия в системах струй показывает, что большое количество публикаций посвящено изучению одиночной струи. Для системы струй данных существенно меньше, обобщения, по сути, отсутствуют. Однако из-за взаимодействия соседних струй характеристики течения более сложны, чем у одиночных струй. Расход газа, диаметр (или ширина щели) форсунок, расстояние между ними и расстояние до поверхности являются основными параметрами для задач аэродинамики и тепломассообмена. Таким образом, необходимы подробные экспериментальные исследования в широком диапазоне параметров для влияния

различных геометрических и расходных параметров на динамику течения и интенсивность теплоотдачи.

Целью диссертационной работы диссертационной работы является экспериментальное исследование влияния геометрических и расходных параметров на аэродинамику и теплообмен системы турбулентных круглых свободных и импактных струй.

Задачи, поставленные в соответствии с целью работы:

1. Создание стендов для проведения экспериментов по изучению аэродинамики и теплообмена в системах струй.

2. Изучение влияния геометрических и расходных параметров на динамику взаимодействия систем круглых свободных струй

3. Исследование особенностей газодинамики при взаимодействии круглых турбулентных импактных струй.

4. Анализ влияния геометрических и расходных параметров на локальный теплообмен в системе турбулентных круглых импактных струй

5. Сравнение и обобщение локального и интегрального теплообмена для систем

струй.

Научная новизна

1. Получены новые данные о динамике течения двух свободных параллельных струй при малых расстояниях между ними при Яе = 5500 и 11000. Проведен обобщенный анализ по точке слияния струй и их точке объединения. Предложены эмпирические формулы влияния расстояния до точек слияния и объединения от Рейнольдса для круглых струй. Впервые показано, что координата точки слияния пропорциональна Яе-1. Также показано, что уменьшение расстояния между струями снижает взаимодействие пограничных слоев.

2. Впервые получены данные распределения давления при натекании систем из двух и трех импактных струй в широком диапазоне изменения геометрии и расхода. Показано, что увеличение расстояния между струями и уменьшение расстояния от струй до поверхности приводит к увеличению размеров и скорости вращения парных вихревых структур и обратного фонтанного течения.

3. Впервые сделано обобщение по локальному и интегральному теплообмену для систем из двух и трех импактных струй. Показано, что изменение расстояния между струями слабо сказывается на интегральном теплообмене.

4. Для трехструйного течения показано, что уменьшение расстояния между соплами приводит к увеличению дальнобойности и повышению скорости расширения в поперечном направлении.

Научная и практическая значимость работы

Получена база экспериментальных данных о динамике течения и теплообмене в системах свободных и импактных круглых струй, истекающих из трубок при близких расстояниях между ними. Данные о свободных струях дают представление о процессах взаимодействия свободных струй. Также эти данные обобщены по точке слияния и точке объединения для инженерных расчетов и проектирования установок. Обобщающие данные по теплообмену будут полезными при разработке высокоэффективных конструкций по отжигу металлических и пластиковых листов; систем охлаждения газотурбинных лопаток и микроэлектроники. Вместе с тем, полученные результаты важны как фундаментальная основа для развития однофазных методов охлаждения импактными струями и интерференции свободных струй, так и первичные данные для валидации численных расчетов.

На защиту выносятся

1. Результаты экспериментального исследования аэродинамики систем свободных струй, с близко расположенными соплами при варьировании геометрии и расходов;

2. Данные экспериментального исследования аэродинамики систем импактных струй, с близко расположенными соплами при варьировании геометрии и расходов;

3. Результаты экспериментов по исследованию теплообмена систем импактных струй при варьировании геометрии и расходов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается анализом неопределенности экспериментальных данных, сравнением эталонного случая одной струи с теоретическими положениями. Отобранные экспериментальные режимы отличаются высокой воспроизводимостью и согласованностью с результатами исследований других авторов, подтвержденными в ходе верификационных опытов.

Личный вклад соискателя состоит в проектировании, создании и модификации экспериментальных стендов, настройке и калибровке измерительного оборудования, выполнении экспериментальных исследований по аэродинамике и теплообмену в системах свободных и импактных круглых струй, создании ПО и кода по обработке и анализе результатов эксперимента, а также представлении научных докладов и написании публикаций. Все данные, включенные в диссертацию, получены лично автором. Постановка задачи исследования сформулирована научным руководителем диссертационной работы д.ф.-м.н. В.В. Тереховым.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на следующих международных и всероссийских конференциях: 5th International Workshop on Heat/Mass

Transfer Advances for Energy Conversation and Pollution Control IWHT (Новосибирск, 2019); Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (Новосибирск, 2018, 2023); Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А. И. Леонтьева (Москва, 2019, Екатеринбург, 2021); Сибирском теплофизическом семинаре, (Новосибирск, 2018, 2019, 2021, 2022, 2023); международной конференции "Теплообмен и гидродинамика в закрученных потоках" (Санкт-Петербург, 2019, 2021, Нижний Новгород, 2023); Всероссийской конференции «Теплофизика и физическая гидродинамика» (Ялта, Республика Крым, 2020б, Сочи, 2022); Одиннадцатой международной научно-технической конференции «Оптические методы исследования потоков» (Москва, 2021), Всероссийской конференции с международным участием «Семинар ВУЗов по теплофизике и энергетике» (Санкт-Петербург, 2019, Нижний Новгород, 2023)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 29 работы, включая 14 статей, в том числе 13 статей - в печатных изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка сокращений и списка литературы. Работа изложена на 174 листах машинописного текста, включая 115 рисунков, библиографического списка из 198 наименований работ.

Глава 1. Обзор литературы

Настоящая работа посвящена экспериментальному исследованию аэродинамики свободных и импактных, а также теплообмену круглых струй. Двойные струи, выходя из сопел, взаимодействуют друг с другом по мере их развития. Это взаимное взаимодействие обычно приводит к значительно более сложной схеме течения внутренних свободных границ струи, в частности, их взаимодействию, по сравнению со свободной одиночной струей. В общем случае двойные струи представляют собой поле течения, разделенное на три области: область схождения, слияния и объединения. Область схождения охватывает расстояние от выхода струи и простирается до точки слияния, где сливаются внутренние свободные границы струй. Область слияния представляет собой переходную зону между сходящимися и объединяющимися областями. В области объединения внутренние пограничные слои струи полностью исчезают и образуется единая струя. Для импактных струй все гораздо сложнее, так как после удара струй в поверхность, происходит их растекание. От расстояния от струи до поверхности будет зависеть теплообмен струи [1]. Более того геометрия сопел [2,3], расстояния между ними [4-6] также влияют на аэродинамику и смешение струй, а следовательно, и их теплообмен. Двойные струи являются частным случаем при рассмотрении взаимодействия однорядной системы струй, а также матричных струйных систем, которые более сложны в рассмотрении.

Примерами использования струйных течений можно назвать диффузионные горелки [7], двигательные системы, использующиеся в авиации [8,9], газовые завесы стенок камер сгорания [10-13] и многие другие. Несмотря на их практическую значимость, доступная литература по струйному взаимодействию ограничена, и, как следствие, наши знания по этому вопросу недостаточны по сравнению со знаниями по одиночной свободной струе.

В связи с этим, обзор разделен на пять частей. В первой части демонстрируются различные теоретические и технические аспекты для свободной и импактной струи, а также раскрываются физический смысл различных параметров, использующихся в дальнейших главах. Вторая часть характеризует современное состояние науки для двух свободных струй. Основное внимание сосредоточено на влиянии геометрических и расходных характеристик на их взаимодействие. В третьей части представлен анализ аэродинамики двух круглых импактных струй, а в четвертой по теплообмену. В них особое внимание уделено работам по изучению влияния на аэродинамику и теплообмен изменения расстояний от сопла до поверхности и между соплами. Пятая часть посвящена краткому обзору свободных и импактных многоструйных систем.

1.1. Свободная и импактная струя

ЛеКонту [14], в январе 1858 года опубликовав статью о влиянии музыки на горящую струю, был одним из тех, от кого пошло научное творчество, посвященное свободным струям. С тех пор, свободные струи широко исследовались с помощью аналитических, экспериментальных и численных методов, что отчасти объясняется фундаментальным интересом к потокам свободных струй и частично возрастающей ролью потоков свободных струй в современных инженерных приложениях.

Как показано на рисунке 1.1 , эволюция одиночной свободной струи определяется тремя продольными участками: начальный участок (или «потенциальное ядро»), переходный (или развивающийся) участок и основной (или автомодельный) участок. Начальный участок и раннюю стадию переходного участка часто называют ближней областью струи, тогда как более позднюю стадию переходного участка и основной участок называют дальней областью. Начальный участок определяется как область вблизи среза сопла, где осевая скорость вдоль центральной линии струи остается постоянной. Утолщение пограничного слоя, состоящее из увлеченных частиц окружающей среды и заторможенных частиц струи, приводит к расширению струи и к деформации профиля струи, переходящую на всю область струи с ее краев к оси. Основной причиной процесса «диффузии жидкости» являются регулярные процессы вихреобразования и спаривания. Начальный участок обычно простирается до нескольких диаметров сопла, и ее протяженность может использоваться как мера эффективности смешивания свободной струи с окружающей жидкостью в ближнем поле. Основной участок - это область, в которой распределения безразмерной средней продольной скорости являются автомодельными. Между этими областями существует переходный участок, которым во многих расчетных и теоретических моделях пренебрегают, либо считают его начальным участком, тем самым упрощая задачу.

Современное состояние турбулентных струй включает в себя довольно много фундаментальных работ [15-20]. Основная проблема заключается в выборе модели турбулентности для описания турбулентных напряжений:

иди уди _ 1йР д2Ц ди'У' дг дх р йг дх2 дх

где U - продольная скорость струи, V - поперечная скорость струи, р - плотность, V -

кинематическая вязкость, и'У - турбулентные напряжения.

В 1968 году Беккер и Массаро [21] опубликовали статью о эволюции вихрей в круглой струе, в которой они описывали воздействия акустических колебаний на поведение струи. С точки зрения теории устойчивости наиболее интересным аспектом результатов является общий тренд резонансных частот. Если бы был доступен непрерывный диапазон резонансов, то, очевидно, наиболее усиливаемая частота была бы непрерывной функцией скорости сопла. Общую тенденцию демонстрирует зависимость числа Струхаля от числа

Рейнолдса Яе = —:

St = ^ = 0.012^Йё, где {- резонансная частота, V - кинематическая вязкость.

(1.2)

Рисунок 1.1 - Схема развития свободной струи.

Пограничный слой струи имеет конечную величину, поэтому его нельзя назвать строго автомодельным, хотя и такие аппроксимации, как сказано выше дают неплохую точность. Гаррил Браун [22] рассматривал пограничный слой после смешения разноскоростных и разноплотностных параллельных потоков. Один из важных критериев, которые он взял во внимание, была ширина пограничного слоя ^. В случае свободной струй:

и

= ТЩ-= СОт1:' (1'3)

\ил/ тах

Производная от ширины пограничного слоя 8'щ = 0.174.

Основная проблема круглой струи заключается в ее трехмерных кольцевых вихрях, которые усложняют как ее изучение, так и использование ее как инструмент сравнения для многоструйного течения. Более того, известно, что в трехмерном случае уравнений Навье-Стокса не решена задача существования и единственности решения, а эксперименты и имеющиеся теоретические данные указывают на то, что турбулентность предполагает взаимодействие многих степеней свободы в широком диапазоне пространственных и временных масштабов. Конечно, линеаризация и упрощение моделей турбулентности позволили бы понять лучше физику турбулентных течений, в частности струй. Открытие когерентных структур стало надеждой на такие упрощения. Когерентные структуры представляют собой организованные пространственные элементы, которые появляются неоднократно (часто в потоках, в которых преобладает локальный градиент скорости) и проходят характерный временной жизненный цикл.

Изучение поведения вихревых структур является одним из возможных улучшений понимания физики течения струй. Первый способ предполагает собой собственное ортогональное разложение (разложение Карунена-Ляве), основанное на спектральной теории самосопряженных операторов. Гал Беркуз [23] выделил 4 его преимущества: он основан на статистике - извлечении данных из экспериментов и моделирования; его аналитическая основа обеспечивает четкое понимание его возможностей и ограничений; он позволяет извлекать из турбулентного поля пространственные и временные структуры, которые считаются существенными в соответствии с заранее определенными критериями, и обеспечивает строгую математическую основу для их описания; это линейная процедура.

Второй вопрос, который может быть поставлен - идентификация вихревых структур. Существует несколько способов выявления вихревых структур, которые в своей статье описал Чон [24]. Сам вихрь представляет собой примерно круговую или спиральную форму линий тока, от системы отсчета, движущейся вместе с центром вихря. В связи с закруткой возникает центробежная сила и, соответственно, минимум давления. Первым идентификатором вихрей служит величина завихренности w:

Чхи. (1.4)

В турбулентном пограничном слое максимум |ш| возникает вблизи стенки, в связи с градиентом скорости, но это не демонстрирует закрученное движение, поэтому величина завихренности не является подходящим критерием. Вторым критерием являются

собственные значения тензора градиента скорости, а именно их комплексность характеризует вихревые структуры. В итоге из уравнения на собственные значения (УУ — у7)х = 0, получаем:

у3 — Ре2 + ^е — йе = 0, (1.5)

5 и

где, у - собственное число, I - единичная матрица, Р = = 0 в несжимаемом потоке, Q =

— / и Ре = йе^УУ) - три инварианта. Когда два собственных числа

окажутся комплексно-сопряженными, определитель квадратного уравнения будет меньше 0, таким образом, итоговый критерий - инвариант Галилея и выглядит он следующим образом:

11

А = ^3+^в2>0. (1.6)

Третий критерий определяется положительным вторым инвариантом @ > 0, а также условием р — ратм > 0. Где р - давление в точке расчета, ратм - атмосферное давление. Очевидно, что этот критерий более строгий. Этот критерий был модернизирован в [24]:

1/7дУл2 dUidUA 1/, ,2 , ,2\

° = НУ -a^HON -||s||)' (1.7)

где ||П||=Гг(ПП')- ||S|| = £г(55г)0,5, где 5= + Q и П = -

антисимметричный и симметричный тензоры. Новый критерий получается из производной по времени уравнения Навье-Стокса. Оказывается, что только член П2 + 52 представляет собой вихревые эффекты. В итоге, вихрь ограничивается отрицательным вторым собственным числом Я-l > Я2 > Я3, Я2 < 0. Как показал Чон [24], Д - критерий показывает больший размер вихря, чем он есть на самом деле. Q-критерий и Я2-критерий в большинстве случаев показывают близкие результаты, однако в некоторых случаях Q-критерий оказывается менее точен. В связи с этим, наиболее предпочтительным является Я2-критерий. Для изучения подковообразных вихрей этот трехмерный критерий применялся при прямом численном моделировании [25], а его двумерный-аналог - мнимая часть комплексно-сопряженных собственных чисел при измерениях PIV (Particle Image Velocimetry) [26].

Кроме этого, для оценки флуктуаций скорости могут использоваться двухточечные корреляционные функции [27]. Более того они предназначены для оценки крупномасштабных турбулентных движений. Двухточечная автокорреляционная функция между любыми двумя произвольными величинами A(x,y) и B(x,y) оценивается следующим образом:

А(х, у)В(х + Ах, у + Ау)

Кав (х + Ах,у + Ау) = )л\_иА 'V (1.8)

аА(х, у)ав(х + Ах, у + Ау)

где (х, у) — опорное местоположение, Ах и Ау — пространственные расстояния между А и

В в продольном и поперечном направлениях соответственно, а оА и ав —

среднеквадратические значения А и В в точках (х, у) и (х + Ах, у + Ау) соответственно.

Обычно строится поле для такой функции, где корреляционная функция считается

для каждой точки и, затем, усредняется по времени. Получаемые изоконтуры в двухмерном

поле (Ox, Oy) дают качественную оценку размера крупномасштабных структур. Также,

размер вихревых структур может быть определен количественно, путем определения

продольного (ЬТх) и поперечного (ЬТу) интегральных масштабов длины, которые

определяются следующим образом:

^гХо

^АА (1.9)

х

гУо

1ту = I ЯааШУ. (1.10)

•'у

где х и у — координаты точки автокорреляции, а х0 и у0 — это места, где корреляция принимает нулевое значение ниже. Очевидно, это не всегда возможно, поэтому часто уравнения (1.21) и (1.22) записывают так:

^Тх = х0.5 — ^-0.5 (1.11)

ьТу = Уо.5 - у-0.5 (1.12)

где х05 и х-0.5 — это местоположения, где корреляция половину максимального значения

корреляции (слева и справа от максимума по оси Оу) соответственно, аналогично у0.5 и

у-05 — это местоположения слева и справа от максимума по оси Оу. Также Тэй [27]

показал, что определение линейной стохастической оценки полезна для исследования

наиболее частых и доминирующих турбулентных движений, которые способствуют

корреляциям им в любом месте потока. Поскольку продольные и поперечные скорости

могут быть положительными или отрицательными, можно назначить четыре комбинации

знаков. Каждая из этих комбинаций называется квадрантом и связана с уникальным

турбулентным движением. Например, первый квадрант Ql — это область, где и и, и V

ди

положительны. Для внешнего пограничного слоя — > 0, и, следовательно, Ql представляет

собой высокоскоростное движение, направленное от пограничного слоя; ^ < 0, и,

следовательно, Ql - движение от струи.

С учетом всех вышеперечисленных методов исследование свободных и импактных струи становится более прозрачным. Конечно, методов и оценок при исследовании

когерентных и вихревых структур, которые могут быть послужить сравнением для более сложных случаев - многоструйного взаимодействия, сложных форм струи, достаточно много. Однако все эти методы являются тем или иным видом линеаризации и показывают похожие результаты. Каждый из них является применимым для различных экспериментальных и численных методов, некоторые из них улучшают численное моделирования, при подходах, основанных на осредненных уравнениях Навье-Стокса. При дальнейшем обзоре, в статьях используются все эти методы, однако в настоящем исследовании будет использована только та часть из них которая отвечает следующим условиям: применимость для экспериментального метода; простота использования и удобство при обобщении результатов.

Кроме этого, для изучения струй используются моменты флуктуаций более высокого порядка [28-30], такие как коэффициент асимметрии Би и коэффициент эксцесса Ри:

^ = (1.13)

и2

г?

ри = — (1.14)

и2

В теории вероятностей и статистике коэффициент асимметрии и эксцесса для гауссовой случайной величины равны соответственно 0 и 3, соответственно. Эти коэффициенты обладают следующими преимуществами. Во-первых, статистика высокого порядка становится автомодельной на больших расстояниях от сопла. Это говорит о том, что нельзя строго говорить о автомодельности струи. Во-вторых, общая точка зрения состоит в том, что как коэффициент асимметрии Би так и коэффициент эксцесса Ри обеспечивают меру асимметрии и неравномерности. То есть, в турбулентных сдвиговых потоках при Би Ф 0 большие колебания скорости в одном направлении более вероятны, чем в другом, тогда как при Ри Ф 3 считается, что при этом возникает турбулентная перемежаемость. Кроме этого, для оценки перемешивания струй используется отношение нормальных напряжений Рейнольдса (и2/у2) или анизотропия. Для изотропной

турбулентности отношение компонентов напряжений равно = = 1. И последнее -

корреляция 2222 используется для информации о переносе импульса между струей и окружающей жидкостью.

Моменты второго порядка также можно использовать для вычисления турбулентной кинетической энергии. В простом, двумерном случае, ее можно оценить как:

к + У22 + Й22) = 2"2) (1.15)

Член производства (Р^), конвекции (—С^) и турбулентной диффузии фд.) можно аппроксимировать следующим образом:

—ау _а" _/ау а"\

ак ак

—С'=—17 акт";*? (1-17)

аш ак"

А<=—^---(1.18)

к Зг ЗХ ^ 7

Основные исследования в настоящем веке для свободной струи были направлены на изучение влияния различных геометрий на аэродинамику. Ми [31] провел исследование для трех типов сопел, формирующих круглую струю: профилированное сопло, круглая трубка и отверстие в пластине. Струя, выходящая из трубки, являлась самой дальнобойной и ее смешение с окружающим воздухом было самое слабое, так как имела наиболее гладкий профиль осевой скорости, а, следовательно, в ближнем поле струи присутствовал широкий спектр турбулентных структур, что подавляло естественные узкополосные возмущения и нарушало процесс образования вихрей в ближнем поле.

С другой стороны, влияние на формирование струи также производит форма среза сопла. Ми [32] изучил 8 типов несимметричных сопел (треугольные, квадратные, многоугольные) и сравнил их с круглыми. Он установил, что в случае несимметричных сопел, увеличивается скорость затухания средней скорости и интенсивности турбулентности в ближнем поле. Особый интерес представляет то, что струя с формой равнобедренного треугольника обеспечивает наибольшую скорость затухания средней скорости в ближнем поле среди всех струй данного исследования. Говоря о спектральном анализе, автор показал, что круглая струя в точке симметрии имеет максимум при минимальной частоте из всех видов сопел. Очевидно, что углы накладывают дополнительную вихревую неоднородность, что приводит к повышению турбулентности, и следовательно, к усилению взаимодействия пограничных слоев струи.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Филиппов Михаил Витальевич, 2025 год

Список литературы

1. Lytle D., Webb B.W. Air jet impingement heat transfer at low nozzle-plate spacings // Int. J. Heat Mass Transf. - 1994. - Vol. 37, - № 12. - P. 1687-1697.

2. Filippov M. V., Chokhar I.A., Terekhov V. V. The influence of the jets configuration on the intensity of their mixing // J. Phys. Conf. Ser. - 2018. - Vol. 1128, - № 1.

3. Philippov M. V., Chokhar I.A., Terekhov V. V., Terekhov V.I. Flow evolution in the near field of a turbulent annular jet // J. Phys. Conf. Ser. - 2020. - Vol. 1565, - № 1.

4. Lin Y.E., Sheu M.J. Investigation of two parallel unventilated jets // Exp. Fluids. - 1990. -Vol. 10. - P. 17-22.

5. Anderson E.A., Spall R.E. Experimental and numerical investigation of two-dimensional parallel jets // J. Fluids Eng. Trans. ASME. - 2001. - Vol. 123, - № 2. - P. 401-406.

6. Durve A., Patwardhan A.W., Banarjee I., Padmakumar G., Vaidyanathan G. Numerical investigation of mixing in parallel jets // Nucl. Eng. Des. Elsevier B.V., - 2012. - Vol. 242.

- P. 78-90.

7. Гурьянов А.И., Евдокимов О.А. Исследование теплофизических особенностей влияния свободной конвекции на формирование диффузионных реагирующих струй // Труды Шестой Российской национальной конференции по теплообмену, Москва, 27-31 октября 2014 года. Москва: МЭИ, Москва: Издательский дом, - 2014. - C. 434437.

8. Varun R., Sundararajan T., Usha R., Srinivasan K. Interaction between particle-laden underexpanded twin supersonic jets // Proc. Inst. Mech. Eng. Part G J. Aerosp. Eng. - 2010.

- Vol. 224, - № 9. - P. 1005-1025.

9. Bozak R. Twin jet effects on noise of round and rectangular jets: Experiment and model // 20th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conf. - 2014. - № June. - P. 1-10.

10. Chokhar I.A., Ochered'Ko A.I., Pakhomov M.A., Philippov M. V., Terekhov V. V. The turbulent flow structure in a wall jet blown through cylindrical holes into a transverse trench. Experiment and numerical simulation // J. Phys. Conf. Ser. - 2020. - Vol. 1677, - № 1.

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Пахомов М.А., Терехов В В., Филиппов М.В., Чохар И.А., Шаров К.А., Терехов В.И. Структура течения в пристенной газовой завесе при ее вдуве через круглые отверстия, расположенные в поперечной траншее // Теплофизика и аэромеханика. Теплофизика и аэромеханика, - 2021. - T. 28, - № 3. - C. 331-341.

Пахомов М.А., Филиппов М.В., Чохар И.А., Терехов В.И. Исследование тепловой эффективности пристенной газовой завесы при вдуве через отверстия в поперечной траншее // Теплофизика и аэромеханика. - 2022. - T. 29, - № 6. - С. 883-893.

Leconte J. On the influence of musical sounds on the flame of a jet of coal-gas // London, Edinburgh, Dublin Philos. Mag. J. Sci. - 1858. - Vol. 15, - № 99. - P. 235-239.

Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. Москва, - 1974. - 712 с.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Гидродинамика. - 1986. - 736 с.

Kwon S.J., Seo I.W. Reynolds number effects on the behavior of a non-buoyant round jet // Exp. Fluids. - 2005. - Vol. 38, - № 6. - P. 801-812.

Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. - 1960. - 715 с.

Шец Д. Турбулентное течение. Процессы вдува и перемешивания / ed. Шидловский В .П. Москва: МИР, - 1984. - 247 с.

Rajaratnam N. Developments in Water Science Vol. 5. Turbulent Jets. Elsevier Science, -1976. ii-vi, - 304 p.

Becker H.A., Massaro T.A. Vortex evolution in a round jet // J. Fluid Mech. - 1968. - Vol. 31, - № 3. - P. 435-448.

Brown G.L., Roshko A. On density effects and large structure in turbulent mixing layers // J. Fluid Mech. - 1974. - Vol. 64, - № 4. - P. 775-816.

Berkooz G., Holmes P., Lumley J.L. The proper orthogonal, decomposition in the analysis of turbulent flows. - 1993. - № 1971.

Jeong J., Hussain F. On the identification of a vortex // J. Fluid Mech. - 1995. - Vol. 285.

- P. 69-94.

26. Hutchins N., Hambleton W.T., Marusic I. Inclined cross-stream stereo particle image velocimetry measurements in turbulent boundary layers // J. Fluid Mech. - 2005. - Vol. 541. - P. 21-54.

27. Tay G.F.K., Kuhn D.C.S., Tachie M.F. Surface roughness effects on the turbulence statistics in a low Reynolds number channel flow // J. Turbul. - 2013. - Vol. 14, - № 1. - P. 121146.

28. Deo R.C., Mi J., Nathan G.J. The influence of nozzle aspect ratio on plane jets // Exp. Therm. Fluid Sci. - 2007. - Vol. 31, - № 8. - P. 825-838.

29. Aleyasin S.S., Tachie M.F., Koupriyanov M. PIV Measurements in the Near and Intermediate Field Regions of Jets Issuing from Eight Different Nozzle Geometries // Flow, Turbul. Combust. Flow, Turbulence and Combustion, - 2017. - Vol. 99, - № 2. - P. 329351.

30. Молочников В.М., Михеев А.Н., Михеев Н.И., Саушин И.И. Экспериментальная оценка моментов высших порядков турбулентных пульсаций скорости потока и их производных в ближнем следе кругового цилиндра // XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: Сборник трудов в 4-х томах, Уфа, 19-24 августа 2019 года. Том 2. Уфа: Башкирский государственный университет, - 2019. - С. 631-633.

31. Mi J., Nathan G.J., Nobes D.S. Mixing characteristics of axisymmetric free jets from a contoured nozzle, an orifice plate and a pipe // J. Fluids Eng. Trans. ASME. - 2001. - Vol. 123, - № 4. - P. 878-883.

32. Mi J., Nathan G.J. Statistical properties of turbulent free jets issuing from nine differently-shaped nozzles // Flow, Turbul. Combust. - 2010. - Vol. 84, - № 4. - P. 583-606.

33. Quinn W.R. Near-field measurements in an equilateral triangular turbulent freejet // AIAA J. - 2005. - Vol. 43, - № 12. - P. 2574-2585.

34. Quinn W.R. Experimental study of the near field and transition region of a free jet issuing from a sharp-edged elliptic orifice plate // Eur. J. Mech. B/Fluids. - 2007. - Vol. 26, - № 4. - P. 583-614.

36. Aleyasin S.S., Fathi N., Tachie M.F., Vorobieff P., Koupriyanov M. Comparison of Turbulent Jets Issuing from Various Sharp Contoured Nozzles // ASME. - 2017. - Vol. 140, - № 11. - P. 1-10.

37. Aleyasin S.S., Fathi N., Tachie M.F., Koupriyanov M. On the development of incompressible round and equilateral triangular jets due to Reynolds number variation // ASME. - 2018. - P. 1-10.

38. Quinn W.R. Upstream nozzle shaping effects on near field flow in round turbulent free jets // Eur. J. Mech. B/Fluids. - 2006. - Vol. 25, - № 3. - P. 279-301.

39. Козлов Г.В., Литвиненко Ю.А., Грек Г.Р., Сорокин А.М. О механизме возникновения и развития когерентных структур в ламинарной и турбулентной круглых струях // Вестник Нгу. Серия Физика. - 2008. - Т. 3, - № 1. - С. 12-22.

40. Mullyadzhanov R., Abdurakipov S., Hanjalic K. Helical Structures in the Near Field of a Turbulent Pipe Jet // Flow, Turbul. Combust. - 2017. - Vol. 98, - № 2. - P. 367-388.

41. Miller D.R., Comings E.W. Force-momentum fields in a dual-jet flow // J. Fluid Mech. -1960. - Vol. 7, - № 2. - P. 237-256.

42. Lee D., Greif R., Lee S.J., Lee J.H. Heat transfer from a flat plate to a fullydeveloped axidymmetric impiging jet // ASME. ASME, - 1995. - Vol. 117. - P. 772-776.

43. Дыбан Е.П., Мазур А.И. Конвективный теплообмен при струйном обтекании тел. Киев: Наука думка, - 1982. - 303 с.

44. Cornaro C., Fleischer A.S., Goldstein R.J. Flow visualization of a round jet impinging on cylindrical surfaces // Exp. Therm. Fluid Sci. - 1999. - Vol. 20, - № 2. - P. 66-78.

45. Sung Kook Hong H.H.C. The Review of Studies on Heat Transfer in Impinging Jet.pdf // International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration. - 2005. - Vol. Vol. 13, N. - P. 196-205.

46. Hee Leee D., Suk Chung Y., Geun Kim M. Technical Note Turbulent heat transfer from a convex hemispherical surface to a round impinging jet // Int. J. Heat Mass Transf. - 1999.

- Vol. 42. - P. 1147-1156.

48. Gulati P., Katti V., Prabhu S. V. Influence of the shape of the nozzle on local heat transfer distribution between smooth flat surface and impinging air jet // Int. J. Therm. Sci. Elsevier Masson SAS, - 2009. - Vol. 48, - № 3. - P. 602-617.

49. Cafiero G., Castrillo G., Greco C.S., Astarita T. Effect of the grid geometry on the convective heat transfer of impinging jets // Int. J. Heat Mass Transf. Elsevier Ltd, - 2017.

- Vol. 104. - P. 39-50.

50. Tummers M.J., Jacobse J., Voorbrood S.G.J. Turbulent flow in the near field of a round impinging jet // Int. J. Heat Mass Transf. Elsevier Ltd, - 2011. - Vol. 54, - № 23-24. - P. 4939-4948.

51. Baydar E. Confined impinging air jet at low Reynolds numbers // Exp. Therm. Fluid Sci. -1999. - Vol. 19, - № 1. - P. 27-33.

52. El Hassan M., Assoum H.H., Martinuzzi R., Sobolik V., Abed-Meraim K., Sakout A. Experimental investigation of the wall shear stress in a circular impinging jet // Phys. Fluids.

- 2013. - Vol. 25, - № 7.

53. Yao S., Guo Y., Jiang N., Liu J. An experimental study of a turbulent jet impinging on a flat surface // Int. J. Heat Mass Transf. Elsevier Ltd, - 2015. - Vol. 83. - P. 820-832.

54. Kalifa R. Ben, Habli S., Said N.M., Bournot H., Palec G. Le. Parametric analysis of a round jet impingement on a heated plate // Int. J. Heat Fluid Flow. - 2016. - Vol. 57. - P. 11-23.

55. Nebuchinov A.S., Lozhkin Y.A., Bilsky A. V., Markovich D.M. Combination of PIV and PLIF methods to study convective heat transfer in an impinging jet // Exp. Therm. Fluid Sci. Elsevier Inc., - 2017. - Vol. 80. - P. 139-146.

56. Guo Q., Wen Z., Dou R. Experimental and numerical study on the transient heat-transfer characteristics of circular air-jet impingement on a flat plate // Int. J. Heat Mass Transf. Elsevier Ltd, - 2017. - Vol. 104. - P. 1177-1188.

57. Pakhomov M.A., Terekhov V.I. Numerical study of the flow and heat transfer in a turbulent bubbly jet impingement // Int. J. Heat Mass Transf. Elsevier Ltd, - 2016. - Vol. 92. - P. 689-699.

58. Hadziabdic M., Hanjalic K. Vortical structures and heat transfer in a round impinging jet // J. Fluid Mech. - 2008. - Vol. 596. - P. 221-260.

60. Xu M.Y., Tong X.Q., Yue D.T., Zhang J.P., Mi J.C., Nathan G.J., Kalt P.A.M. Effect of noncircular orifice plates on the near flow field of turbulent free jets // Chinese Phys. B. -2014. - Vol. 23, - № 12.

61. Grinstein F.F. Dynamics of coherent structures and transition to turbulence in free square jets // 34th Aerosp. Sci. Meet. Exhib. - 1996. - Vol. 1251, - № January. - P. 1237-1251.

62. Wang H., Lee S., Hassan Y.A. Particle image velocimetry measurements of the flow in the converging region of two parallel jets // Nucl. Eng. Des. Elsevier Ltd, - 2016. - Vol. 306. - P. 89-97.

63. Oskouie R.N., Tachie M.F., Wang B.C. Investigation of large-scale coherent structures and momentum interference of twin rectangular jets // Exp. Therm. Fluid Sci. Elsevier Inc., -2020. - Vol. 119.

64. Zhou Y., Nagata K., Sakai Y., Watanabe T. Dual-plane turbulent jets and their non-Gaussian velocity fluctuations // Phys. Rev. Fluids. American Physical Society, - 2018. -Vol. 3, - № 12.

65. Aleyasin S.S., Tachie M.F. Statistical properties and structural analysis of three-dimensional twin round jets due to variation in Reynolds number // Int. J. Heat Fluid Flow. Elsevier B.V., - 2019. - Vol. 76. - P. 215-230.

66. Duygu E., Ath V. Interaction of two parallel rectangular fires // ICAS 2002 CONGRESS. -2002.

67. Miller D.R., Comings E.W. Force-momentum fields in a dual-jet flow // Fluid Mech. -1959. - Vol. 237-256.

68. Tanaka E. The interference of two-dimentional parallel jets. // JSME. - 1970. - Vol. 13, -№ 56. - P. 272-280.

69. Tanaka E. The interference of two-dimentional parallel jets // JSME. - 1974. - Vol. 17, -№ 109. - P. 920-927.

70. Tanaka E., Nakata S. The interference of two-dimentional parallel jets // JSME. - 1975. -Vol. 18, - № 124. - P. 1134-1141.

71. Moustafa G.H. Experimental investigation of high-speed twin jets // AIAA J. - 1994. - Vol. 32, - № 11. - P. 2320-2322.

Nozzle Spacing // Eng. Turbul. Model. Exp. Woodhead Publishing Limited, - 2005. - Vol. 6, - № 2001. - P. 501-510.

73. Wang H., Lee S., Hassan Y.A. Particle image velocimetry measurements of the flow in the converging region of two parallel jets // Nucl. Eng. Des. Elsevier B.V., - 2016. - Vol. 306. - P. 89-97.

74. Anderson E.A., Snyder D., Christensen J. AIAA 2002-0730 Experimental Investigation of Periodic Behavior Between Parallel Planar Jets 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit 14-17 January 2002 / Reno , NV // Sci. York. - 2002. - № January.

75. Okamoto T., Yakita M., Watanabe A., Kawamura K. NII-Electronic Library Service // JSME. - 1985. - Vol. 28, - № 238. - P. 617-622.

76. Zang B., New T.H. On the wake-like vortical arrangement and behaviour associated with twin jets in close proximity // Exp. Therm. Fluid Sci. Elsevier Inc., - 2015. - Vol. 69. - P. 127-140.

77. Laban A. Experimental investigation of nozzle spacing effects on characteristics of round twin free jets // Journal of Fluids Engineering, Transactions of the ASME. - 2018. - 89 p.

78. Naseri Oskouie R., Tachie M.F., Wang B.C. Effect of Nozzle Spacing on Turbulent Interaction of Low-Aspect-Ratio Twin Rectangular Jets // Flow, Turbul. Combust. Flow, Turbulence and Combustion, - 2019. - Vol. 103, - № 2. - P. 323-344.

79. Oskouie R.N., Tachie M.F., Wang B.C. Investigation of large-scale coherent structures and momentum interference of twin rectangular jets // Exp. Therm. Fluid Sci. Elsevier Inc., -2020. - Vol. 119. - P. 110214.

80. Hidouri A., Yahya N., Boushaki T., Sadiki A., Sautet J.C. Numerical and experimental investigation of turbulent three separated jets // Appl. Therm. Eng. Elsevier Ltd, - 2016. -Vol. 104. - P. 153-161.

81. Marsters G.F. Interaction of Two Plane Parallel Jets. // Queen's univ Therm Fluid Sci Gr. Rep. - 1977. - Vol. 15, - № 1. - P. 1756-1763.

82. Elbanna H., Gahin S., Rashed M.I.I. Investigation of two plane parallel jets // AIAA J. -1983. - Vol. 21, - № 7. - P. 986-991.

84. Yim Z. qin, Zhang H. jun, Lin J. zhong. Experimental study on the flow field characteristics in the mixing region of twin jets // J. Hydrodyn. - 2007. - Vol. 19, - № 3. - P. 309-313.

85. Smith J. Investigation of the merging of two axisymmetric turbulent jets. - 2008.

86. Reichardt H. On a new theory of free turbulence. - 1941. - Vol. 5, - № 1. - P. 167-176.

87. Philippov M. V., Chokhar I.A., Terekhov V. V. Experimental study of interaction of two parallel circular jets // J. Phys. Conf. Ser. - 2019. - Vol. 1359, - № 1.

88. Терехов В.И., Терехов В.В., Филиппов М.В., Чохар И.А. Взаимодействие двух турбулентных параллельных круглых струй в ближнем поле течения // Прикладная механика и техническая физика. - 2022. - T. 63, - № 3. - C. 3-13.

89. Aleyasin S.S., Tachie M.F. Comparative Evaluation of Single/Twin Round and Elliptic Jets Using Particle Image Velocimetry // Volume 1: Flow Manipulation and Active Control; Bio-Inspired Fluid Mechanics; Boundary Layer and High-Speed Flows; Fluids Engineering Education; Transport Phenomena in Energy Conversion and Mixing; Turbulent Flows; Vortex Dynamics; DNS/LES and Hybrid RANS. American Society of Mechanical Engineers, - 2018. - P. 1-7.

90. Aleyasin S.S., Tachie M.F. Statistical properties and structural analysis of three-dimensional twin round jets due to variation in Reynolds number // Int. J. Heat Fluid Flow. - 2019. - Vol. 76, - № March. - P. 215-230.

91. Gopalakrishnan R.N. CFD analysis of turbulent twin impinging axisymmetric jets at low Reynolds number. - 2017.

92. Ghahremanian S. Near-Field Study of Multiple Interacting Jets : Confluent Jets // Near-Field Study of Multiple Interacting Jets : Confluent Jets. - 2015. - № 1639.

93. Barsukov A. V., Philippov M. V., Chokhar I.A., Terekhov V. V. Large eddy simulation of two parallel round jets // J. Phys. Conf. Ser. - 2019. - Vol. 1359, - № 1.

94. Li H., Anand N.K., Hassan Y.A. Large eddy simulations on turbulent flow of twin parallel jets // Trans. Am. Nucl. Soc. - 2018. - Vol. 118. - P. 1234-1237.

95. Kwok L.C., Leung C.W., Cheung C.S. Heat transfer characteristics of an array of impinging pre-mixed slot flame jets // Int. J. Heat Mass Transf. - 2005. - Vol. 48, - № 9. - P. 17271738.

twin premixed butane/air flame jets // Int. J. Heat Mass Transf. - 2004. - Vol. 47, - № 3. -P.489-500.

97. Saripalli K.R. Laser Doppler Velocimeter Measurements in 3-D Impinging Twin-Jet Fountain Flows // Turbul. Shear Flows 5. - 1987. - P. 146-168.

98. Abdel-Fattah A. Numerical and experimental study of turbulent impinging twin-jet flow // Exp. Therm. Fluid Sci. - 2007. - Vol. 31, - № 8. - P. 1061-1072.

99. Ozmen Y. Confined impinging twin air jets at high Reynolds numbers // Exp. Therm. Fluid Sci. - 2011. - Vol. 35, - № 2. - P. 355-363.

100. Behrouzi P., McGuirk J.J. Laser Doppler velocimetry measurements of twin-jet impingement flow for validation of computational models // Opt. Lasers Eng. - 1998. - Vol. 30, - № 3-4. - P. 265-277.

101. Taghinia J., Rahman M.M., Siikonen T. Numerical investigation of twin-jet impingement with hybrid-type turbulence modeling // Appl. Therm. Eng. - 2014. - Vol. 73, - № 1. - P. 650-659.

102. Modaresi M.A., Shirani E., Charmiyan M., Aloui F., Koched A., Pavageau M. Numerical and experimental investigation of impinging turbulent ow of twin jets against a wall // Sci. Iran. - 2020. - Vol. 26, - № 6. - P. 3271-3282.

103. Mehta Y., Natarajan K., Sellappan P., Gustavsson J., Kumar R. Effect of nozzle spacing in supersonic twin impinging jets // AIAA J. - 2022. - Vol. 60, - № 4. - P. 2423-2440.

104. Bhargav V.N. Experimental characterization of supersonic dual impinging jet flows. The Florida State University, - 2022.

105. Amano R.S., Brandt H. Numerical Study of Turbulent Axisymmetric Jets Impinging on a Flat Plate and Flowing Into an Axisymmetric Cavity // J. Fluids Eng. - 1984. - Vol. 106, -№ 4. - P. 410-417.

106. Barata J.M.M. Ground vortex formation with twin impinging jets // SAE Tech. Pap. - 1996.

107. Radhouane A., Mahjoub N., Mhiri H., Le Palec G., Bournot P. Effect of two inline jets? temperature on the turbulence they generate within a crossflow // Eng. Lett. - 2009. - Vol. 17, - № 3. - P. 1-6.

109. Mikhail S., Morcos S.M., Abou-Ellail M.M.M., Ghaly W.S. Numerical prediction of flow field and heat transfer from a row of laminar slot jets impinging on a flat plate // Proceeding of International Heat Transfer Conference 7. Connecticut: Begellhouse, - 1982. - P. 377382.

110. Faris Abdullah M., Zulkifli R., Harun Z., Abdullah S., Aizon WGhopa W., Amer Abbas A. Experimental Investigation on Comparison of Local Nusselt Number Using Twin Jet Impingement Mechanism // International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering IJMME-IJENS. - 2017. - Vol. 17. - 60 p.

111. Abdullah M.F., Zulkifli R., Harun Z., Abdullah S., Wan Ghopa W.A. Experimental and numerical simulation of the heat transfer enhancement on the twin impingement jet mechanism // Energies. MDPI AG, - 2018. - Vol. 11, - № 4.

112. Abdullah M.F., Jalghaf H.K., Zulkifli R. A Critical Review of Multiple Impingement Jet Mechanisms for Flow Characteristics and Heat Transfer Augmentation // Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer International Publishing, - 2023. - Vol. 2. - P. 374-393.

113. Özmen Y., Kele§ H. An Investigation on Flow Structure and Heat Transfer Characteristics of Confined Impinging Twin Jets // Sinop Üniversitesi Fen Bilim. Derg. - 2023. - Vol. 8,

- № 2. - P. 178-201.

114. Xu P., Sasmito A.P., Mujumdar A.S. A Computational Study of Heat Transfer Under Twin Turbulent Slot Jets Impinging on Planar Smooth and Rough Surfaces // Therm. Sci. - 2016.

- Vol. 20, - № 1. - P. 47-57.

115. Fenot M., Dorignac E., Vullierme J.J. An experimental study on hot round jets impinging a concave surface // Int. J. Heat Fluid Flow. - 2008. - Vol. 29, - № 4. - P. 945-956.

116. Attalla M., Maghrabie H.M., Specht E. Effect of inclination angle of a pair of air jets on heat transfer into the flat surface // Exp. Therm. Fluid Sci. Elsevier Inc., - 2017. - Vol. 85.

- P. 85-94.

117. Roy S., Patel P. Study of heat transfer for a pair of rectangular jets impinging on an inclined surface // Int. J. Heat Mass Transf. - 2003. - Vol. 46, - № 3. - P. 411-425.

118. Sharif M.A.R. Heat transfer from an isothermally heated flat surface due to twin oblique slot-jet impingement // Procedia Eng. Elsevier B.V., - 2013. - Vol. 56. - P. 544-550.

2018. - P. 490-499.

120. Kartaev E. V., Emelkin V.A., Ktalkherman M.G., Aulchenko S.M., Vashenko S.P., Kuzmin V.I. Formation of counter flow jet resulting from impingement of multiple jets radially injected in a crossflow // Exp. Therm. Fluid Sci. - 2015. - Vol. 68. - P. 310-321.

121. Lubert C.P. From Sputnik to SpaceX®: 60 Years of Rocket Launch Acoustics // Acoust. Today. - 2018. - Vol. 14, - № 4. - P. 38.

122. Marcroft H.E., Chandrasekaran M., Karwe M. V., Vitelle H.E. Flow field in a hot air jet impingement oven - part II: Multiple impingement jets // J. Food Process. Preserv. - 1999.

- Vol. 23, - № 3. - P. 235-248.

123. Ghahremanian S., Svensson K., Tummers M.J., Moshfegh B. Near-field development of a row of round jets at low Reynolds numbers // Exp. Fluids. - 2014. - Vol. 55, - № 8.

124. Ghahremanian S., Moshfegh B. Investigation in the Near-Field of a Row of Interacting Jets // J. Fluids Eng. Trans. ASME. - 2015. - Vol. 137, - № 12. - P. 1-18.

125. Kumar B.V.N.R., Prasad B.V.S.S.S. Computational flow and heat transfer of a row of circular jets impinging on a concave surface // Heat Mass Transf. - 2008. - Vol. 44, - № 6.

- P.667-678.

126. Xu L., Yun X., Xi L., Gao J., Yang T., Li Y. Heat transfer characteristics of single row of jets issuing from screw-thread nozzles impinging on a concave surface // Case Stud. Therm. Eng. - 2021. - Vol. 28, - № October. - P. 101590.

127. Terzis A. On the correspondence between flow structures and convective heat transfer augmentation for multiple jet impingement // Exp. Fluids. - 2016. - Vol. 57, - № 9. - P. 114.

128. Chang S.W., Chiang P.A., Cai W.L. Thermal performance of impinging jet-row onto trapezoidal channel with different effusion and discharge conditions // Int. J. Therm. Sci. -2021. - Vol. 159, - № August 2020. - P. 106590.

129. Li W., Ren J., Hongde J., Ligrani P. Assessment of six turbulence models for modeling and predicting narrow passage flows, part 1: Impingement jets // Numer. Heat Transf. Part A Appl. - 2016. - Vol. 69, - № 2. - P. 109-127.

131. Goldstein R.J., Timmers J.F. Visualization of heat transfer from arrays of impinging jets // Int. J. Heat Mass Transf. - 1982. - Vol. 25, - № 12. - P. 1857-1868.

132. Oyakawa K., Hanashiro K., Matsuda S., Yaga M., Hiwada M. Study on flow and heat transfer of multiple impingement jets // Heat Transf. - Asian Res. - 2005. - Vol. 34, - № 6.

- P. 419-431.

133. Geers L.F.G., Tummers M.J., Bueninck T.J., Hanjalic K. Heat transfer correlation for hexagonal and in-line arrays of impinging jets // Int. J. Heat Mass Transf. - 2008. - Vol. 51, - № 21-22. - P. 5389-5399.

134. Onstad A.J., Elkins C.J., Moffat R.J., Eaton J.K. Full-field flow measurements and heat transfer of a compact jet impingement array with local extraction of spent fluid // J. Heat Transfer. - 2009. - Vol. 131, - № 8. - P. 1-8.

135. Ashok Kumar M., Prasad B.V.S.S.S. Computational flow and heat transfer of multiple circular jets impinging on a flat surface with effusion // Heat Mass Transf. - 2011. - Vol. 47, - № 9. - P. 1121-1132.

136. Singh P., Ekkad S. V. Effects of spent air removal scheme on internal-side heat transfer in an impingement-effusion system at low jet-to-target plate spacing // Int. J. Heat Mass Transf. - 2017. - Vol. 108. - P. 998-1010.

137. Taslim M.E., Rosso N. Experimental/numerical study of multiple rows of confined jet impingement normal to a surface at close distances // Proc. ASME Turbo Expo. - 2012. -Vol. 4, - № PARTS A AND B. - P. 193-205.

138. Caliskan S., Baskaya S., Calisir T. Experimental and numerical investigation of geometry effects on multiple impinging air jets // Int. J. Heat Mass Transf. - 2014. - Vol. 75. - P. 685-703.

139. Kim S.M., Kim K.Y. Evaluation of cooling performance of impinging jet array over various dimpled surfaces // Heat Mass Transf. und Stoffuebertragung. - 2016. - Vol. 52, - № 4. -P. 845-854.

140. Penumadu P.S., Rao A.G. Numerical investigations of heat transfer and pressure drop characteristics in multiple jet impingement system // Appl. Therm. Eng. - 2017. - Vol. 110.

- P.1511-1524.

142. Melling A. Tracer particles and seeding for particle image velocimetry // Meas. Sci. Technol. - 1997. - Vol. 8, - № 12. - P. 1406-1416.

143. Philippov M. V., Zolotukhin A. V., Chokhar I.A., Terekhov V. V., Terekhov V.I., Baranov I.N. Reconstruction of the flow structure in a matrix channel based on two-component LDA data // J. Phys. Conf. Ser. - 2021. - Vol. 2127, - № 1.

144. Durst F., Melling A., Whitelaw J.H. Principles and practice of laser-Doppler anemometry // Opt. Laser Technol. - 1976. - Vol. 8, - № 5. - P. 236-237.

145. Rakhmanov V. V., Dvoynishnikov S. V., Meledin V.G., Pavlov V.A., Semenov D O. Application features of micro-pixel avalanche photodetectors in the laser Doppler anemometers // J. Phys. Conf. Ser. - 2021. - Vol. 2057, - № 1.

146. Belousov P.Y., Dubnistchev Y.N., Meledin V.G., Pavlov V.A. Laser Doppler anemometer with adaptive temporal selection of the velocity vector. - 1990. - № 3.

147. Kabardin I.K., Meledin V.G., Dvoinishnikov S. V., Pavlov V.A., Bakakin G. V., Samoilenko A.I., Inshakov S.I. Approbation of the Laser Doppler Anemometer Lad-08 on the Secondary Standard Test Rig for Air Flow Speed // J. Phys. Conf. Ser. - 2020. - Vol. 1675, - № 1.

148. Rakhmanov V. V., Kulikov D. V. The analysis of applicability of the refractive-index-matching method for flow investigation by LDA method in models of the fire chambers of complex geometry // EPJ Web Conf. - 2014. - Vol. 76. - P. 2-5.

149. Glavnyi V.G., Rakhmanov V. V., Dvoynishnikov S. V., Krotov S. V., Meledin V.G. Calibration platform controller of the laser Doppler anemometer // J. Phys. Conf. Ser. -2021. - Vol. 2057, - № 1.

150. Титков В.И., Лукашев В.В. Оценка параметров турбулентных течений с помощью следящего фильтра комплексной огибающей доплеровского сигнала // Автометрия. -2006. - Т. 42, - № 4. - С. 100-108.

151. Weisgraber T.H., Liepmann D. Turbulent structure during transition to self-similarity in a round jet // Exp. Fluids. - 1998. - Vol. 24, - № 3. - P. 210-224.

152. Hussein J., Capp S.P., George W.K. Velocity measurments in a H-Re-number, etc turbolent jet // J. Fluid Mech. - 1994. - Vol. 258. - P. 31-75.

154. Panchapakesan N.R., Lumley J.L. Turbulence Measurements in Axisymmetric Jets of Air and Helium. Part 2. Helium Jet // J. Fluid Mech. - 1993. - Vol. 246. - P. 225-247.

155. Pakhomov M.A., Terekhov V. V., Filippov M. V., Chokhar I.A., Sharov K.A., Terekhov V.I. Structure of the flow in the near-wall gas jet injected through circular holes in a transverse trench // Thermophys. Aeromechanics. - 2021. - Vol. 28, - № 3. - P. 307-317.

156. Alekseenko S. V., Dulin V.M., Kozorezov Y.S., Markovich D.M. Effect of high-amplitude forcing on turbulent combustion intensity and vortex core precession in a strongly swirling lifted propane/air flame // Combust. Sci. Technol. - 2012. - Vol. 184, - № 10-11. - P. 1862-1890.

157. Stichel D., Middleton A.M., Müller B.F., Depner S., Klingmüller U., Breuhahn K., Matthäus F. An individual-based model for collective cancer cell migration explains speed dynamics and phenotype variability in response to growth factors // npj Syst. Biol. Appl. -2017. - Vol. 3, - № 1. - P. 1-10.

158. Zickus V., Taylor J.M. 3D + time blood flow mapping using SPIM-microPIV in the developing zebrafish heart // Biomed. Opt. Express. - 2018. - Vol. 9, - № 5. - P. 2418.

159. Williams J.D. Application of particle image velocimetry to dusty plasma systems // J. Plasma Phys. - 2016. - Vol. 82, - № 3.

160. Bose S., Kaur M., Chattopadhyay P.K., Ghosh J., Thomas E., Saxena Y.C. Dust vortices in a direct current glow discharge plasma: a delicate balance between ion drag and Coulomb force // J. Plasma Phys. - 2019. - Vol. 85, - № 1. - P. 1-14.

161. Arbizu-Barrena C., Ruiz-Arias J.A., Rodríguez-Benítez F.J., Pozo-Vázquez D., Tovar-Pescador J. Short-term solar radiation forecasting by advecting and diffusing MSG cloud index // Sol. Energy. Elsevier Ltd, - 2017. - Vol. 155. - P. 1092-1103.

162. Kondratieva P., Georgii J., Westermann R., Petermeier H., Kowalczyk W., Delgado A. A real-time model-based approach for the reconstruction of fluid flows induced by microorganisms // Exp. Fluids. - 2008. - Vol. 45, - № 2. - P. 203-222.

163. Nobach H., Honkanen M. Two-dimensional Gaussian regression for sub-pixel displacement estimation in particle image velocimetry or particle position estimation in particle tracking velocimetry // Exp. Fluids. - 2005. - Vol. 38, - № 4. - P. 511-515.

109009.

165. Raffel M., Willert C.E., Scarano F., Kahler C.J., Wereley S.T., Kompenhans J. PIV Uncertainty and Measurement Accuracy // Particle Image Velocimetry. - 2018. - 203-241 P.

166. Roth G.I., Katz J. Five techniques for increasing the speed and accuracy of PIV interrogation // Meas. Sci. Technol. - 2001. - Vol. 12, - № 3. - P. 238-245.

167. Roesgen T. Optimal subpixel interpolation in particle image velocimetry // Exp. Fluids. -2003. - Vol. 35, - № 3. - P. 252-256.

168. Nobach H., Bodenschatz E. Limitations of accuracy in PIV due to individual variations of particle image intensities // Exp. Fluids. - 2009. - Vol. 47, - № 1. - P. 27-38.

169. Herpin S., Wong C.Y., Stanislas M., Soria J. Stereoscopic PIV measurements of a turbulent boundary layer with a large spatial dynamic range // Exp. Fluids. - 2008. - Vol. 45, - № 4.

- P. 745-763.

170. Theunissen R., Scarano F., Riethmuller M.L. On improvement of PIV image interrogation near stationary interfaces // Exp. Fluids. - 2008. - Vol. 45, - № 4. - P. 557-572.

171. Le Clainche S., Vega J.M., Soria J. Higher order dynamic mode decomposition of noisy experimental data: The flow structure of a zero-net-mass-flux jet // Exp. Therm. Fluid Sci.

- 2017. - Vol. 88. - P. 336-353.

172. Okamoto K., Nishio S., Saga T., Kobayashi T. Standard images for particle-image velocimetry // Meas. Sci. Technol. - 2000. - Vol. 11, - № 6. - P. 685-691.

173. Neal D.R., Sciacchitano A., Smith B.L., Scarano F. Collaborative framework for PIV uncertainty quantification: The experimental database // Meas. Sci. Technol. IOP Publishing, - 2015. - Vol. 26, - № 7. - P. 74003.

174. Carlomagno G.M., Cardone G. Infrared thermography for convective heat transfer measurements // Experiments in Fluids. - 2010. - Vol. 49, - № 6. - P. 1187-1218

175. Foster J., Lloyd A.B., Havenith G. Non-contact infrared assessment of human body temperature: The journal Temperature toolbox // Temperature. Taylor & Francis, - 2021. -Vol. 8, - № 4. - P. 306-319.

Approaches for Breast Cancer Detection // IEEE Access. - 2020. - Vol. 8. - P. 116176— 116194.

177. Lukes T. Super-Resolution Methods for Digital Image and Video Processing. Czech Technical University in Prague, - 2013. - № January.

178. Nakamura H. Spatio-Temporal Measurement of Convective Heat Transfer Using Infrared Thermography // Heat Transf. - Theor. Anal. Exp. Investig. Ind. Syst. - 2011.

179. Moffat R.J. Describing the uncertainties in experimental results // Exp. Therm. Fluid Sci. -1988. - Vol. 1, - № 1. - P. 3-17.

180. JCGM. JCGM GUM-6:2020 - Guide to the expression of uncertainty in measurement — Part 6: Developing and using measurement models // Int. Organ. Stand. Geneva. - 2020. -Vol. JCGM GUM-6. - P. 1-103.

181. ISO 5725-1:2023(E). Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General principles and definitions. - 2023. - P. 19.

182. Ball C.G., Fellouah H., Pollard A. The flow field in turbulent round free jets // Prog. Aerosp. Sci. Elsevier, - 2012. - Vol. 50. - P. 1-26.

183. Маркович Д.М., Дулин В.М. PIV диагностика вихревых структур в турбулентных потоках // Двенадцатая международная научно-техническая конференция «Оптические методы исследования потоков»еждународная научно-техническая конференция «Оптические методы исследования потоков». - 2013. - С. 1-14.

184. Imaichi K., Ohmi K. Numerical processing of flow-visualization pictures — measurement of two-dimensional vortex flow // J. Fluid Mech. - 1983. - Vol. 129. - P. 283-311.

185. Charonko J.J., King C. V., Smith B.L., Vlachos P.P. Assessment of pressure field calculations from particle image velocimetry measurements // Meas. Sci. Technol. - 2010. - Vol. 21, - № 10.

186. De Kat R., Van Oudheusden B.W. Instantaneous planar pressure determination from PIV in turbulent flow // Exp. Fluids. - 2012. - Vol. 52, - № 5. - P. 1089-1106.

187. Percin M., Vanierschot M., Oudheusden B.W. va. Analysis of the pressure fields in a swirling annular jet flow // Exp. Fluids. - 2017. - Vol. 58, - № 12. - P. 1-13.

informed neural networks // Exp. Fluids. - 2023. - Vol. 64, - № 5. - P. 1-17.

189. Van der Kindere J.W., Laskari A., Ganapathisubramani B., de Kat R. Pressure from 2D snapshot PIV // Exp. Fluids. - 2019. - Vol. 60, - № 2. - P. 32.

190. Martin H. Heat and mass transfer between impinging gas jets and solid surfaces. - 1977. -P. 1 -60.

191. Zhou Y., Nagata K., Sakai Y., Watanabe T. Dual-plane turbulent jets and their non-Gaussian velocity fluctuations // Phys. Rev. Fluids. American Physical Society, - 2018. -Vol. 3, - № 12. - P. 1-27.

192. Murai K., Taga M., Akagawa K. An experimental study on confluence of two two-dimensional jets // Bull. JSME. - 1976. - Vol. 19, - № 134. - P. 958-964.

193. Taylor G.I. Statistical theory of turbulenc // Proc. R. Soc. London. Ser. A - Math. Phys. Sci. - 1935. - Vol. 151, - № 873. - P. 421-444.

194. Batchelor G.K., Townsend A.A. The nature of turbulent motion at large wave-numbers // Proc. R. Soc. London. Ser. A. Math. Phys. Sci. - 1949. - Vol. 199, - № 1057. - P. 238255.

195. Gawdzki K., Kupiainen A. Anomalous scaling of the passive scalar // Phys. Rev. Lett. -1995. - Vol. 75, - № 21. - P. 3834-3837.

196. Sreenivasan K. Small-scale intermittency in turbulence // Twelfth Australasian Fluid Mechanics Conference, University of Sydney. editor / R.W. Bilger. - 1995. - P. 549-556.

197. Biferale L., Procaccia I. Anisotropy in turbulent flows and in turbulent transport // Phys. Rep. - 2005. - Vol. 414, - № 2-3. - P. 43-164.

198. Viskanta R. Heat transfer to impinging isothermal gas and flame jets // Exp. Therm. Fluid Sci. - 1993. - Vol. 6, - № 2. - P. 111-134.