Caractérisation thermique d'un multi jet tourbillonnaire à orifices déséquilibres en températures (S27)

Le fonctionnement des équipements de conditionnement et de ventilation d'air peut induire certaines nuisances comme l'effet de souffle des climatiseurs usuels, qui peut être tellement désagréable, qu'au-delà d'un seuil de vitesse de soufflage, l'occupant peut avoir des maux de tête et donc serait dans une situation pour le moins "inconfortable". afin de diminuer l'effet de souffle dans les diffuseurs, on cherche à réduire la vitesse axiale de l'air en utilisant des dispositifs atténuateurs mettant en oeuvre des moyens de déviation des filets d'air, afin de transformer la composante axiale de ceux-ci en composante radiale, Dans le contexte d'un bâtiment, l'objectif est à la fois de réduire la taille des systèmes de traitement d'air pour réaliser une économie d'énergie et d'améliorer le confort thermique des usagers, en résolvant le problème de la mauvaise répartition des températures et de l'air neuf dans un local. Une série d'études expérimentales a été menée pour déterminer l'influence de différents facteurs sur les caractéristiques et la structure du jet tourbillonnaire multiple permettant d'obtenir un bon mélange et une nette homogénéisation d'ambiance dans les locaux et de même dans les chambres de combustion

Improvement of thermal homogenization using multiple swirling jets

The aim of this study is to examine different blowing configurations of multiple swirling jets for use it in terminal units of ventilation applications. The influence of several parameters such as the inclined vanes of diffuser and the sense of rotation of the single or multiple swirling jets, their number and their arrangement on the flow resulting dynamically and thermally is experimentally investigated. Flow rate was adjusted at Reynolds numbers, Re0, ranging from 104 to 30.103. The current study is carried out under uniform heat flux condition for each diffuser at Reynolds number of 30.103, the air being the working fluid. Experiences concerning the fusion of several jets show that the resulting jet is clearly more homogenized under swirling influence. The findings of this study show that the gap between the jets and their sense of rotation relative to the central jet, affects the quality of the homogenization of ambiance. Among the studied different configuration, the one which consists of a swirling central jet controlling the behavior of six swirling jets in counter-rotation is shown to be the most effective in terms of thermal destratification

Caractérisation thermique et dynamique d'un multi jet tourbillonnaire à orifices déséquilibrés en positions

Le but de cette étude est d'examiner l'influence du déséquilibre en position du jet central par rapport aux jets adjacents, dans une configuration de 6 jets hélicoïdaux entourant un jet hélicoïdal central. Afin d'identifier la configuration la plus efficace en termes d'amélioration du mélange en sortie de jet Le jet central joue le rôle de guide dans cette configuration de déséquilibre en position. Il pilote les jets adjacents. Cette configuration pourrait intéresser les industriels vue sa contribution pour l'amélioration du confort thermiqu

Caractérisation thermique d’un multijet tourbillonnaire en mode confiné avec et sans obstacle

La compréhension des effets du confinement d’un multi jet tourbillonnaire, sur le taux d’entraînement de l’air et sur la stratification de la température est très importante pour l’efficacité du processus de conditionnement d’air. Les jets impactant sont un moyen efficace d’optimisation des transferts thermiques entre un fluide et une structure solide. Ils sont, à ce titre, utilisés dans diverses applications industrielles telles que les processus de rafraichissement, de réchauffement ou de séchage. Une série d’études expérimentales a été menée pour déterminer l’influence de différents facteurs sur les caractéristiques et la structure du jet tourbillonnaire multiple permettant d’obtenir le mélange permettant l’homogénéisation de l’ambiance dans les locaux et de même dans les chambres de combustion

Comparative Investigation on Heated Swirling Jets Using Experimental and Numerical Computations

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An experimental investigation of interacting swirling multiple jets

ACLInternational audienceThis article deals with the experimental investigation of multiple interacting jets, which may be interested in many engineering applications such as design of a ventilation supply device. The main objective of this study is to achieve the best configuration for use in ventilation applications. To achieve this, several parameters have been considered and discussed such as the imbalance in temperature and diffuser orifices position with relative imbalance in flow rate between central and peripheral jets. Flow rate has been adjusted at Reynolds numbers Re0, ranging from 104 to 3.104. The present study is carried out under uniform heat flux condition for each diffuser, and air is used as a working fluid. Experiences concerning the fusion of several jets show that the resulting jet is clearly more homogenized under the influence of the central swirling jet. Highlights of such an investigation show that, if the relative position of the central jet is higher, the radial spreading of the resultant jet is more important when all jets are in the same plane. This spreading is also improved compared to the case where the relative position of the peripheral jets is higher, thereby allowing to process a large volume of air. In addition, it becomes attractive to operate, especially when we aim premises homogenization

Experimental and CFD-based study of the interaction of lobed multi-jet diffusers in unbalanced positions

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Large Eddy Simulation of a Turbulent Flow over Circular and Mixed Staggered Tubes’ Cluster

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Etude des Caractéristiques d'un jet hélicoïdal avec obstacle

Le conditionnement d'air des locaux de grands volumes ou grande hauteur pose le problème de l'homogénéité de températures et des masses d'air. Plusieurs expériences mettant en jeu la fusion de plusieurs jets sont étudiées pour répondre à ce type de problème. Ces jets sont nettement mieux homogénéises sous l'influence du tourbillonnement. L'objet de ce travail est la caractérisation dynamique du jet hélicoïdal confiné avec ou sans obstacle. Le jet tourbillonnaire présente l'avantage de s'épanouir plus rapidement qu'un jet libre axisymétrique et permet une meilleure distribution d'air dans les locaux en assurant des conditions de confort appropriées. Une modélisation type (k-epsilon) est proposée pour mieux approcher cette caractérisation dynamique

Experimental and numerical investigation of a turbulent lobed diffuser jet: application to residential comfort

In this work, we present an experimental and numerical study of a turbulent jet from a lobed diffuser, applied to residential comfort. The main aim is the improvement of the air diffusion efficiency, of the ventilation driving flow in the occupancy zone, with least cost. The experiments have been conducted in a room where the dimensions enable a better execution in the conditions of free and hot vertical jet at unfavorable pushing forces. The room has been isolated from the environment during experiments. The temperature difference between the jet and the environment has been controlled by readjusting the blowing jet temperature. Consequently, the jet's Archimedes number is kept constant during tests. The installation includes a hot air blowing diffuser oriented from top to bottom. The temperatures and velocities of the flow have been measured by a multi-functional thermo-anemometer. The probe is supported by a stem that is guided vertically and horizontally in order to sweep a maximum space. The numerical study has been carried out using the Fluent code (V.6). The numerical results obtained with the turbulence model (RNG k-ε) turned out to be in a good accordance with the experimental results