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01.04.2013 | Ausgabe 3/2013

Meccanica 3/2013

Centreline velocity decay characterisation in low-velocity jets downstream from an extended conical diffuser

Zeitschrift:
Meccanica > Ausgabe 3/2013
Autoren:
X. Grandchamp, A. Van Hirtum, X. Pelorson

Abstract

The centreline velocity decay of round airflow jets issuing from extended conical diffusers with length-to-diameter ratio 1.2≤L t /d≤20 is studied for moderate bulk Reynolds numbers 1131≤Re b ≤9054. The centreline velocity decay varies as a function of the initial conditions. The functional correlation between the centreline velocity decay coefficient and the initial centreline turbulence level observed on convergent nozzles (Malmström et al. in J. Fluid Mech. 246:363–377, 1997) breaks down as the initial centreline turbulence level exceeds 20 %. In addition, the centreline velocity decay coefficient expressed as function of the bulk velocity U b decreases for U b <3 m/s instead of initial mean velocity U 0<6 m/s as reported for convergent nozzles (Malmström et al. in J. Fluid Mech. 246:363–377, 1997). The asymptotic values of the decay coefficient for U b >3 m/s decrease linearly when expressed as function of the initial centreline turbulence intensity u 0/U 0. Studied flow and geometrical conditions are relevant to flow through the human upper airways.

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