مطالعه آزمایشگاهی رفتار هیدرولیکی جت‌ مستغرق عمودی، تحت تاثیر نوع شکل‌گیری و عمق استغراق

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب- دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان- ایران

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان

3 گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی ، دانشگاه تهران

4 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان

doi
10.30482/jhyd.2024.473929.1714
چکیده

جریان جت‌های سیال مستغرق هم‌فاز با محیط، بطور عمومی تحت تاثیر پارامتر اصلی مومنتم تحلیل می‌شوند ولذا درتحلیل هیدرودینامیکی جریان آنها، مشابه عموم جریان سیال‌ها از رابطه اولر که بیان کننده روابط حاکم بر مومنتم جریان است استفاده می‌شود. از آنجایی که تغییرات سرعت جریان بیانگر میزان مومنتم آن است، پارامتر سرعت بایستی به عنوان یکی از پارامترهای اصلی در جریان جت‌ها بررسی شود. در جت‌های مستغرق به واسطه احاطه شدن جت توسط محیط هم‌فاز پیچیدگی‌هایی در معادله جریان بروز می‌نماید که شناخت آنها نیازمند مطالعه آزمایشگاهی است. در این تحقیق پروفیل‌های سرعت در جت جریان مستغرق عمودی رو به بالا و تحت تاثیر پارامترهای سرعت اولیه، نوع شکل‌گیری و عمق استغراق برروی دهانه جت مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که کارکرد هندسه خروجی جت به شکل اثرگذاری بر محدوده میدان جریان در گستره، و تسریع در رسیدن به ناحیه توسعه‌یافتگی آن است. به همین ترتیب، با افزایش واگرایی دهانه جت مقادیر سرعت میانگین در مرکز توده جت با سرعت بیشتری نزولی خواهند شد. نتایج نشان داد با افزایش واگرایی دهانه خروجی جت جریان وارده، کاهش 32 درصدی در مقادیر میانگین سرعت متوسط در نقطه شکست هسته جت از زاویه 0 تا 11 درجه مشاهده شد. همچنین افزایش میزان عمق استغراق روی دهانه جت به‌واسطه تقابل تاثیر آن بر اینرسی حرکتی جت منجر به کاهش مقادیر سرعت میانگین شد. به نحوی که با افزایش 37 درصدی عمق استغراق روی دهانه جت، مقادیر سرعت متوسط در مرکز توده جریان جت در حدود 25 درصد کاهش نشان داد.