Analytical study of the heat transfer coefficient of the impinging air jet during cold spraying

یک مدل تحلیلی نیمه تجربی برای تعیین ضریب انتقال حرارت کنترلی یک جت هوا مجهز به یک نازل سرد سمپاش ایجاد شد. یک دستگاه پاشش سرد کم فشار برای تولید جتهای هوای داغ که روی یک سطح بستر تخت قرار می گیرند استفاده شد. یک دوربین مادون قرمز برای اندازه گیری دمای سطح سوبسترا در فواصل زمانی مختلف استفاده شد. یک روش شامل توابع گرین برای حل یک مسئله هدایت حرارت دو بعدی گذرا برای به دست آوردن بیان توزیع دما در بستر استفاده شد. با ترکیب نتایج تجزیه و تحلیل توزیع دما و داده های دمای سطح آزمایش، تغییرات شعاعی ضریب انتقال حرارت غیرمستقیم جت های هوا جابجایی بر روی بستر تخمین زده شد. نتایج نشان داد که حداکثر مقدار ضریب انتقال حرارت در نزدیکی نقطه رکود جت هوا وجود دارد. مشخص شد که ضریب انتقال حرارت مستقل از زمانی است که نازل سرد اسپری روی سطح سوبسترا ثابت مانده است. بیشتر دیده شد که با افزایش فاصله خنثی نازل، تغییرات شعاعی ضریب انتقال حرارت، نسبت به آنهایی که برای فاصله های کوچک ایستاده اند، ناچیز بود. توافق نزدیک بین نتایج تجربی و پیش بینی مدل نشان داد که ضریب انتقال گرما در نظر گرفته شده از جت گاز اسپری سرد می تواند برای تخمین دمای سطح سوبسترا در هر زمان استفاده شود.